絮凝体的分形特征和致密型絮凝体形成(英文)

摘要

传统混凝条件下形成的随机型絮凝体具有分形特征 ,其分形维数 Df 与其密度函数ρ3∝ dp- Kp的指数Kp 之间具有 Df=3- Kp 的关系 .通过建立分步成长絮凝体模型 ,讨论了在絮凝过程中逐次导入颗粒间的空隙率对絮凝体密度和构造的影响 .模型参数分析的结果进一步证明了分步成长的絮凝体是一个典型的分形 ,其分形维数取决于空隙率 ε和颗粒结合个数 m.降低 ε或提高 m均有利于提高 Df,使絮凝体由松散型向致密型过渡 .脱水收缩和逐一附着模式是达到这一目的的两种操作模式 ,前者可以通过延长机械搅拌时间来实现 ,而后者通过造粒流化床实现 .实验结果表明两种方式均能提高形成的球状颗粒的密度 ,但是前者所形成的团粒依然具有颗粒密度随粒径增大而降低的特点 ,其分形维数为 2 .4 0～ 2 .4 7;而逐一附着模式所形成的团粒密度基本上与粒径无关 ,其分形维数接近于 3.通过讨论造粒流化床操作条件 ,并将试验得到的致密型絮凝体密度和常规絮凝体密度进行比较 。