第5节 混凝动力学

第5节 混凝动力学

颗粒间的碰撞是混凝的首要条件――混凝动力学

一、异向絮凝

由布朗运动造成的碰撞，主要发生在凝聚阶段。

颗粒的碰撞速率 Np＝8/(3??) KTn2 n：颗粒数量浓度 ?：运动粘度

凝聚速度决定于颗粒碰撞速率。Np只与颗粒数量有关，而与颗粒粒径无关。 当颗粒的粒径大于1?m，布朗运动消失。

二、同向絮凝

由水力或机械搅拌产生。其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。

碰撞速率N0＝4/3 n2 d3 G d：颗粒粒径

G＝?U/?Z(速度梯度)（相邻两流层的速度增量） 可由水流所耗功率p来计算。

p＝?G ?：剪切应力

p：单位体积流体所耗功率，W/m3 按照牛顿定律 ?＝?G G ? p / ? (1/s) (1943年发明的理论，甘布公式)

?：动力粘度，Pa s

p：水流所耗功率，W/m3

水力搅拌时 pV＝?gQh（由水流本身能量消耗提供） 水流体积V＝QT ghG? ?T2

?：运动粘度，m/s h：水头损失，m

T：水流在混凝设备中的停留时间

但存在问题：

层流假设?基于紊流理论的颗粒碰撞机率计算？ 微涡旋理论

G增加?碰撞机率增加?絮凝效果增加

但破碎程度也增加。

此现象尚未很好从理论上得到描述。

三、混凝控制指标

用G可以来判断混合和絮凝的程度：

混合（凝聚）过程：G＝700－1000s-1，但剧烈搅拌是为尽快分散药剂 时间通常在10～30s，一般<2min 絮凝过程 ：不仅与G有关，还与时间有关。

平均G＝20－70s-1， GT＝1～104－105 实际设计，采用V和T，反过来校核GT或者平均G 最近采用：GTC（建议值100），C：颗粒浓度

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h3xa.html