混凝過程中顆粒分形凝聚生長的計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、混凝現(xiàn)象自身的無序性以及混凝過程中形成的顆粒凝聚體的復(fù)雜隨機(jī)結(jié)構(gòu)，為分形理論和蒙特卡羅方法的應(yīng)用提供了廣闊的空間，而計(jì)算機(jī)作為一種重要工具在混凝模型與模擬研究中發(fā)揮了重要作用，大多數(shù)重要模型都是借助計(jì)算機(jī)模擬建立和實(shí)現(xiàn)的。本文采用VB語言編寫多分散團(tuán)簇．團(tuán)簇凝聚的數(shù)值模擬程序，利用該程序在各種初始條件下對DLCA和RLCA生長過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過對模擬結(jié)果的分析，考察了小粒度顆粒凝聚體的結(jié)構(gòu)特征、變化規(guī)律以及對初始顆粒濃度和粘結(jié)概率

2、的依賴性；在此基礎(chǔ)上，將蒙特卡羅方法與有規(guī)分形的生成方法結(jié)合，得到一種構(gòu)建包含較大顆粒數(shù)目凝聚體的簡單方法：隨機(jī)凝聚體的自相似迭代，并對迭代結(jié)果進(jìn)行了簡單測試，為探討分形凝聚理論及其在混凝研究中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。主要結(jié)論如下： 包含原始顆粒數(shù)100～500的小粒度DLCA凝聚體結(jié)構(gòu)己具備明顯分形特征，其分形維數(shù)對模擬初始顆粒濃度具有較強(qiáng)的依賴性，當(dāng)濃度超過0.03(顆粒/網(wǎng)格)時，凝聚體結(jié)構(gòu)偏離分形標(biāo)度；通過R<,g>-

3、N 冪律關(guān)系擬和測算的二、三維凝聚體分形維數(shù)的范圍分別為1.45～1.52和1.80～1.99；凝聚體的顆粒．顆粒相關(guān)函數(shù)符合拉伸指數(shù)的冪律形式，采用該關(guān)系擬和模擬數(shù)據(jù)得到的分形維數(shù)值略低于R<,g>-N冪律關(guān)系擬和的測算值。 DLCA凝聚過程開始較長一段時間內(nèi)，平均團(tuán)簇粒度隨時間變化表現(xiàn)為指數(shù)增長，后期達(dá)到穩(wěn)定的冪律增長階段，凝聚結(jié)束點(diǎn)附近，平均團(tuán)簇粒度急劇上升至最大值。 RLCA模擬形成的顆粒凝聚體的形態(tài)結(jié)構(gòu)對粘