流体剪切与絮团的粘性分维数

本文在已建立的絮凝体系表观粘度与不同形态絮团粘性分维数关系的理论模型基础上,实验考查了絮凝平衡状态下单体颗粒、线状絮团、面状絮团及体状絮团的粘性分维数、特征粘度、絮团的粘性组成等随流体剪切速率的变化情况。研究表明,流体剪切作用的强化增大了线状、面状及体状絮团的粘性分维数,但所有絮团的特征粘度与流体剪切速率无关,线状、面状及体状絮团的特征粘度彼此之间依次具有一个数量级的差异。所有絮团的粘性组成都与剪切速率有关,也与固相浓度有关,且不同絮团的组成具有不同的变化态势。文中对主要的实验结果从絮团形成与碎裂的双重机制给予了定性解释。

絮团粘性分维数的概念及其分析模型

水处理中的絮团具有复杂的形态结构,分维数是描述这种结构的有力工具。通过分析固液体系的粘度与絮团分维数之间的关系,提出了絮团粘性分维数的新概念及粘性分维数测定的数学物理模型,并进行了实验验证。与常用的质量分维数、边界分维数、面积分维数、体积分维数、表面积分维数等相比,絮团的粘性分维数及其测定模型具有易于测量、可同时表征不同类型絮团、可定量分析絮凝产品组成等特点,从而为絮团形态结构的定性及定量研究开辟了新的途径。