最新水质工程学4.3斜管沉淀池课件ppt.ppt

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1、水质工程学4.3斜管沉淀池2构造•根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(上向流)、同流和测向流（平向流）三种类型，其中异向流应用的最广。斜管沉淀池分类：u0Al’Ovll.cosBhs如图所示为平向流斜板沉淀池，当颗粒沉至斜板表面时便被沉淀下来。若斜板的间隙宽为s，斜板倾斜角为θ，则颗粒在斜板间的沉降距离为:除了平向流斜板沉淀池外，还有上向流和下向流斜板沉淀池l上向流又因为：一个单元斜板沉淀池的沉淀面积等于其平面上的投影面积式中B为斜板的宽度。如池长为L，可设置的斜板数为：池中斜板的总沉淀面积为：斜板沉淀面积上的表面负荷为：与平向流斜板沉淀池

2、一样，上向流斜板沉淀池也是一种高效沉淀池。下向流斜板沉淀池原理与上向流类似。如前所述，斜板沉淀池的沉淀效率与斜板间距（斜管大小）有关，一般，平向流斜板间距为50~100mm，斜板长度1~2m。上向流斜板间距为25~35mm，长度多为1m。出于加工等多方面考虑，工程上常采用斜板代替斜管，常用的斜管为正六边形（蜂窝）斜管。•断面形状：圆形、矩形、方形、多边形•除圆形以外，其余断面均可同相邻断面共用一条边。•水力半径R>d/3---------斜板R≤d/3--------斜管•斜管比斜板的水力条件更好。轻质，无毒；纸质蜂窝、薄塑料板（硬聚氯乙烯、聚丙烯）4.3.2

3、影响斜板、斜管效率的因素斜板沉淀池与平流沉淀池比较，其雷诺数较低，一般为层流，斜管沉淀池雷诺数更小，杂质颗粒在层流中沉淀，有利于提高效率。事实上，层流只发生在斜板（管）中部。斜板（管）沉淀池的Fr较大，所以，斜板沉淀池水流稳定性好，有利于提高沉淀效率。对于混凝沉淀，要求水在进入斜板前充分絮凝。浑水异重流对平向流、下向流斜板沉淀池影响较大，所以这两种适合于浊度较低的水。而对上向流斜板沉淀池影响小。这是由于其自身的水力特点决定的。4.3.3斜板、斜管沉淀池上向流斜板沉淀池清水区高度一般为1m左右，作为出水集水用、一般采用穿孔集水槽或穿孔集水管集水。其中距一般为1~

4、1.5m上向流斜板沉淀池，由于负荷高，所以沉泥量大，一般常用机械吸泥或刮泥等方法自动排出。总水深一般为4m左右，水在池中的总停留时间为20min左右。上向流斜板沉淀池的表面负荷一般为9m3/m2/h。大约为平流沉淀池的四倍。第一章矢量分析主要内容梯度、散度、旋度、亥姆霍兹定理1.标量场的方向导数与梯度2.矢量场的通量与散度3.矢量场的环量与旋度4.无散场和无旋场5.格林定理6.矢量场的惟一性定理7.亥姆霍兹定理8.正交曲面坐标系1.标量场的方向导数与梯度方向导数:标量场在某点的方向导数表示标量场自该点沿某一方向上的变化率。例如标量场在P点沿l方向上的方向导数

5、定义为Pl梯度:标量场在某点梯度的大小等于该点的最大方向导数，梯度的方向为该点具有最大方向导数的方向。可见，梯度是一个矢量。在直角坐标系中，标量场的梯度可表示为式中grad是英文字母gradient的缩写。若引入算符，它在直角坐标系中可表示为则梯度可表示为通量：矢量A沿某一有向曲面S的面积分称为矢量A通过该有向曲面S的通量，以标量表示，即2.矢量场的通量与散度通量可为正、或为负、或为零。当矢量穿出某个闭合面时，认为该闭合面中存在产生该矢量场的源；当矢量进入这个闭合面时，认为该闭合面中存在汇聚该矢量场的洞（或汇）。闭合的有向曲面的方向通常规定为闭合面的外

6、法线方向。因此，当闭合面中有源时，矢量通过该闭合面的通量一定为正；反之，当闭合面中有洞时，矢量通过该闭合面的通量一定为负。所以，前述的源称为正源，而洞称为负源。由物理得知，真空中的电场强度E通过任一闭合曲面的通量等于该闭合面包围的自由电荷的电量q与真空介电常数0之比，即，可见，当闭合面中存在正电荷时，通量为正。当闭合面中存在负电荷时，通量为负。在电荷不存在的无源区中，穿过任一闭合面的通量为零。这一电学实例充分地显示出闭合面中正源、负源及无源的通量特性。但是，通量仅能表示闭合面中源的总量，它不能显示源的分布特性。为此需要研究矢量场的散度。散度：当闭合面S向某点

7、无限收缩时，矢量A通过该闭合面S的通量与该闭合面包围的体积之比的极限称为矢量场A在该点的散度，以divA表示，即式中div是英文字母divergence的缩写，V为闭合面S包围的体积。上式表明，散度是一个标量，它可理解为通过包围单位体积闭合面的通量。直角坐标系中散度可表示为因此散度可用算符表示为高斯定理或者写为从数学角度可以认为高斯定理建立了面积分和体积分的关系。从物理角度可以理解为高斯定理建立了区域V中的场和包围区域V的闭合面S上的场之间的关系。因此，如果已知区域V中的场，根据高斯定理即可求出边界S上的场，反之亦然。环量：矢量场A沿一条有向曲线l的线积分

8、称为矢量场A沿该曲线的环量，以表示，