引入分形维数的混凝动力学方程数值求解

摘要：

运用Smoluchowskj基本原理,建立了引入絮凝体分形维数的混凝动力学模型.该模型在絮凝过程中考虑了不同时刻形成的絮凝体中引入的初始颗粒数目和空隙率,并以此来推求不同时刻形成的絮凝体所对应的分形维数.采用有限差分法对建立的混凝动力学模型进行了数值计算.结果表明,初始颗粒的结构特征和碰撞效率是影响絮凝体粒径分布的主要因素.初始颗粒的分形维数和碰撞效率越大,絮凝体粒径分布越宽泛,大尺寸的颗粒所占的份额越多.同时计算结果表明,絮凝体的分形维数有随其粒径增大而逐渐降低的趋势,其原因是絮凝体的成长粒径与絮凝体中所包含的初始颗粒增长速度不成比例.以腐殖酸为混凝对象,采用硫酸铝作为混凝剂进行混凝实验,并以其初始絮凝条件作为数值计算初始条件,研究表明数值计算分析结果和模拟结果吻合较好.

关键词：分形维数、混凝动力学、数值求解、有限差分法

所属期刊栏目：29

分类号：X703.5(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目20547001.50708088;陕西省教育厅专项基金项目05JK233

在线出版日期：2008-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2149-2153