混凝动力学方程论文-许白羽

混凝动力学方程论文-许白羽

导读:本文包含了混凝动力学方程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:混凝动力学方程,数值方法,分形维,自保守粒度分布

混凝动力学方程论文文献综述

许白羽[1](2012)在《自保守混凝动力学方程的数值求解与分析》一文中研究指出混凝是去除水中胶体和悬浮物的主要水处理方法,考虑颗粒的混凝过程主要是布朗运动和湍流剪切同时作用的结果,其中流体剪切混凝在一定条件下与纯布朗混凝类似表现出粒子分布的自保守性,即混凝开始一段时间以后,粒子粒径分布的折减谱函数不随时间变化并且有比较集中地粒子分布,有利于颗粒在后续沉淀中被去除。这种颗粒尺寸分布的自保守理论为混凝系统中颗粒演化规律的分析提供了一种有效的方法,本研究将在前人对球形絮体混凝方程求解的基础上,利用相似变换推导出有分形构造絮体的流体剪切混凝方程,综合运用数值计算的方法,其中包括Adams预测-校正法和32点Gaussian-Laguerre数值积分并结合步长加速法迭代寻优,分别计算在布朗运动下以及布朗运动与流体剪切同时作用下的球形絮体以及分形絮体的自保守混凝方程。对有分形构造的絮体的积分-微分方程进行求解,可以得到混凝中由布朗运动和湍流剪切同时作用下的数值结果以及絮体的自保守粒度分布,发现随着P值增大粒度分布曲线峰值变高且粒径分布范围较为宽广,这也同时表现在几何标准偏差随着P值增大而增大。而对于有分形构造的絮体,不管是布朗运动还是流体剪切混凝,随着分形维数降低颗粒尺寸分布曲线都会越来越窄使得粒度分布较为集中。而其中大颗粒尺寸分布不随时间以及无量纲参数P的变化而变化且最终趋于指数分布的形式。基于数值计算得到的粒度分布,得出粒子衰减速率与不同分形维间的回归关系接近等体积颗粒碰撞假设下的简化方程,并且从方程中可以得出在分形维数较低时混凝速率更快。(本文来源于《北京交通大学》期刊2012-11-01)

金鹏康,井敏娜,王晓昌[2](2008)在《引入分形维数的混凝动力学方程数值求解》一文中研究指出运用Smoluchowski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.(本文来源于《环境科学》期刊2008年08期)

金鹏康,刘欢,张静,王晓昌[3](2008)在《混凝动力学方程的蒙特卡罗模拟》一文中研究指出建立了蒙特卡罗方法求解Smoluchowski方程,该方法通过产生随机数序列,从概率密度函数出发进行随机抽样,模拟颗粒的凝聚过程,同时记录特征量的模拟结果以得到问题的解.蒙特卡罗计算方法则是利用计算机模拟离子碰撞情形,克服了有限差分法在体积分数较小时的上述弊端,并节省了大量运算过程和繁冗的中间假设.研究结果表明在凝聚过程中,无论是布朗运动还是剪切力作用,颗粒的形态对其尺寸分布均有较大的影响,分形维数越低,絮体尺寸分布越集中,小颗粒尺寸数目较多.剪切力场下凝聚过程中的颗粒分布受其影响尤为显着.研究结果同时表明,布朗运动下颗粒尺寸分布受时间影响甚微,颗粒尺寸分布变化不显着,而剪切力场下颗粒的粒径分布受时间影响甚大,随絮凝时间的延长,大颗粒尺寸所占的比例逐渐增加.(本文来源于《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》期刊2008年03期)

张静[4](2007)在《混凝动力学方程的数值求解及自我相似分析》一文中研究指出混凝动力学方程(Smoluchowski方程)描述了颗粒的碰撞混凝过程,对混凝动力学方程进行数值求解,掌握絮凝体的尺寸分布规律,对于提高混凝效率、控制混凝过程具有重要意义。由于该方程的非线性特点,通常只有在某些特定条件下(碰撞频率函数为常数,且已知初始颗粒尺寸分布)才能求得解析解。基于上述问题,本论文采用蒙特卡罗方法对布朗运动、剪切力场下的混凝动力学方程进行了数值求解,并考虑到了颗粒凝聚过程中颗粒物形态对方程求解的影响。论文建立了蒙特卡罗方法求解Smoluchowski方程,该方案通过产生随机数序列,从概率密度函数出发进行随机抽样,模拟颗粒的凝聚过程,同时记录特征量的模拟结果以得到问题的解。蒙特卡罗方法求解Smoluchowski方程具有不需要直接对物理模型进行数值计算,避免了大量积分微分方程繁琐计算的特点。研究结果表明布朗运动、剪切力场下的颗粒尺寸分布均呈现自我相似分布特征,即当颗粒尺寸超过一定数值时,颗粒的尺寸分布具有Cη~ae~(-bη)的形式。在凝聚过程中,颗粒的形态对其尺寸分布有较大的影响,分形维数越低,絮体尺寸分布越宽阔,剪切力场下凝聚过程中的颗粒分布受其影响尤为显着。凝聚过程中,布朗运动与剪切力场下的颗粒尺寸分布的显着差异主要在于颗粒尺寸分布的形状与碰撞频率函数有关。布朗运动引起的碰撞依赖于温度和系统内分子的运动;而剪切力场引起的碰撞则受系统内的水力环境的影响。碰撞机理的不同使得混凝生成颗粒的分形构造存在差别,相比较而言剪切力场下形成的絮凝体结构比布朗运动下形成的絮凝体的结构密实分形维数也较大。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2007-03-01)

混凝动力学方程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

运用Smoluchowski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.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

混凝动力学方程论文参考文献

[1].许白羽.自保守混凝动力学方程的数值求解与分析[D].北京交通大学.2012

[2].金鹏康,井敏娜,王晓昌.引入分形维数的混凝动力学方程数值求解[J].环境科学.2008

[3].金鹏康,刘欢,张静,王晓昌.混凝动力学方程的蒙特卡罗模拟[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版).2008

[4].张静.混凝动力学方程的数值求解及自我相似分析[D].西安建筑科技大学.2007

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