| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第13-17页 |
| 1.1 本文的研究背景、研究目的与意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 本文的主要研究背景 | 第13-14页 |
| 1.1.2 本文主要研究目的与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 本文所要解决的关键问题、主要研究内容及创新之处 | 第15-16页 |
| 1.2.1 本文所要解决的关键问题 | 第15页 |
| 1.2.2 本文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.2.3 本文的主要创新之处 | 第16页 |
| 1.3 本文的主要课题来源及资助情况 | 第16-17页 |
| 2 文献综述 | 第17-45页 |
| 2.1 流场测量技术 | 第17-21页 |
| 2.1.1 流场形态及其测量技术 | 第17页 |
| 2.1.2 粒子图像测速技术 | 第17-18页 |
| 2.1.3 PIV系统的组成 | 第18-19页 |
| 2.1.4 PVI测量原理 | 第19-20页 |
| 2.1.5 PIV技术在流场测量中的应用现状 | 第20-21页 |
| 2.2 湍流研究概述 | 第21-34页 |
| 2.2.1 湍流与涡 | 第21页 |
| 2.2.2 湍流的表征 | 第21-24页 |
| 2.2.3 湍流动能和湍流动能耗散率 | 第24-28页 |
| 2.2.4 湍流基本方程 | 第28-29页 |
| 2.2.5 湍流的基本模型 | 第29-30页 |
| 2.2.6 Taylor-Couette流的研究历程 | 第30-34页 |
| 2.3 混凝理论 | 第34-42页 |
| 2.3.1 混凝基础理论的研究进展 | 第34页 |
| 2.3.2 混凝动力学研究 | 第34-40页 |
| 2.3.3 涡絮凝理论 | 第40-42页 |
| 2.3.4 混凝控制指标探讨 | 第42页 |
| 2.4 絮凝形态学理论及其研究进展 | 第42-44页 |
| 2.4.1 絮体的形态与结构 | 第43页 |
| 2.4.2 絮体形态检测技术 | 第43-44页 |
| 2.5 混凝研究方法 | 第44-45页 |
| 3 试验系统与方法 | 第45-57页 |
| 3.1 硬件系统 | 第45-46页 |
| 3.1.1 Taylor-Couette反应器系统 | 第45-46页 |
| 3.1.2 PIV系统 | 第46页 |
| 3.1.3 混凝实验药品与其它仪器设备 | 第46页 |
| 3.2 软件系统 | 第46-51页 |
| 3.2.1 PIV系统参数计算及操作方法 | 第47-49页 |
| 3.2.2 数值模拟 | 第49-50页 |
| 3.2.3 图像后处理 | 第50-51页 |
| 3.3 Taylor-Couette流场控制原理 | 第51-53页 |
| 3.4 实验方法 | 第53-55页 |
| 3.4.1 Taylor-Couette水力流场测量 | 第53-54页 |
| 3.4.2 混凝实验过程及流场测量 | 第54-55页 |
| 3.5 实验表征方法 | 第55-57页 |
| 3.5.1 涡流场特征值的提取与表征 | 第55-56页 |
| 3.5.2 絮体形貌表征 | 第56-57页 |
| 4 Taylor-Couette水力流场PIV测量 | 第57-83页 |
| 4.1 全流场探索性测量 | 第57-60页 |
| 4.1.1 流态分析及临界雷诺数 | 第57页 |
| 4.1.2 环隙横截面速度场 | 第57-59页 |
| 4.1.3 环隙子午面速度场 | 第59-60页 |
| 4.1.4 本节小结 | 第60页 |
| 4.2 子午面速度矢量场分析 | 第60-64页 |
| 4.3 流场各类速度特征值定量分析 | 第64-81页 |
| 4.3.1 各条径线上径向速度 | 第64-70页 |
| 4.3.2 各条径线上轴向速度 | 第70-75页 |
| 4.3.3 环隙中轴线上各类速度特征值 | 第75-77页 |
| 4.3.4 本节小结 | 第77-81页 |
| 4.4 流场特征点分析 | 第81-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 5 Taylor-Couette流场数值模拟 | 第83-116页 |
| 5.1 速度矢量场分析 | 第83-84页 |
| 5.2 湍动动能和湍动动能耗散率 | 第84-86页 |
| 5.3 压力 | 第86-88页 |
| 5.4 速度梯度 | 第88-91页 |
| 5.4.1 轴线上的轴向速度梯度 | 第89-90页 |
| 5.4.2 径线上的径向速度梯度 | 第90-91页 |
| 5.4.3 切线上的切向速度梯度 | 第91页 |
| 5.5流场各向速度分析 | 第91-111页 |
| 5.5.1 各条径线上径向速度 | 第92-96页 |
| 5.5.2 各条径线上轴向速度 | 第96-101页 |
| 5.5.3 各条径线上切向速度 | 第101-106页 |
| 5.5.4 中轴线上各向速度 | 第106-109页 |
| 5.5.5 本节小结 | 第109-111页 |
| 5.6 流场特征点分析 | 第111-112页 |
| 5.7 PIV测量与数值模拟的不同点分析 | 第112-113页 |
| 5.8 PIV测量与数值模拟对流场各类速度特征值定量分析结果 | 第113-114页 |
| 5.9 本章小结 | 第114-116页 |
| 6 Taylor-Couette混凝实验及同步流场测量 | 第116-130页 |
| 6.1 混凝实验条件探索 | 第116-120页 |
| 6.1.1 相似操作过程对比试验 | 第116页 |
| 6.1.2 干扰对比试验 | 第116-117页 |
| 6.1.3 最优絮凝化学条件 | 第117-119页 |
| 6.1.4 温度的影响 | 第119-120页 |
| 6.2 混凝过程浊度测量与表征 | 第120-121页 |
| 6.3 混凝过程中流场结构的PIV同步测量与表征 | 第121-126页 |
| 6.3.1 同一转速不同时刻混凝过程中的瞬时速度矢量场 | 第121-123页 |
| 6.3.2 不同转速下絮凝过程中环隙子午面瞬时速度矢量场 | 第123-124页 |
| 6.3.3 絮凝过程中环隙子午面平均速度矢量场 | 第124-125页 |
| 6.3.4 相关性讨论 | 第125页 |
| 6.3.5 小结 | 第125-126页 |
| 6.4 混凝过程中絮体形貌的PIV成像观测与表征 | 第126-129页 |
| 6.4.1 各转速条件下絮体形貌变化 | 第126-128页 |
| 6.4.2 相关性讨论 | 第128页 |
| 6.4.3 小结 | 第128-129页 |
| 6.5 本章小结 | 第129-130页 |
| 7 不同涡流场形态下混凝效果研究 | 第130-166页 |
| 7.1 PAC及PAC+CTS助凝过程效果研究 | 第130-147页 |
| 7.1.1 原水浊度为80 NTU时各种混凝过程效果研究 | 第130-135页 |
| 7.1.2 原水浊度为100 NTU时各种混凝过程效果研究 | 第135-141页 |
| 7.1.3 原水浊度为160 NTU时各种混凝过程效果研究 | 第141-145页 |
| 7.1.4 三种水质浊度条件下混凝效果相关性比较分析与探讨 | 第145-147页 |
| 7.1.5 小结 | 第147页 |
| 7.2 Fe Cl3及Fe Cl3+CTS助凝过程效果研究 | 第147-153页 |
| 7.2.1 浊度去除率 | 第147-148页 |
| 7.2.2 絮体形貌 | 第148-150页 |
| 7.2.3 涡流场结构与形态 | 第150-151页 |
| 7.2.4 混凝效果相关性讨论 | 第151-152页 |
| 7.2.5 小结 | 第152-153页 |
| 7.3 PFS及PFS+CTS助凝效过程效果研究 | 第153-158页 |
| 7.3.1 浊度去除率 | 第153-154页 |
| 7.3.2 絮体形貌 | 第154-156页 |
| 7.3.3 涡流场结构与形态 | 第156-157页 |
| 7.3.4 混凝效果相关性讨论 | 第157-158页 |
| 7.3.5 小结 | 第158页 |
| 7.4 混凝机理综合讨论 | 第158-164页 |
| 7.4.1 三种絮凝剂浊度去除率相关性 | 第159-161页 |
| 7.4.2 三种絮凝剂絮体图谱相关性比较分析与探讨 | 第161-162页 |
| 7.4.3 三种絮凝剂涡流场相关性比较分析与探讨 | 第162页 |
| 7.4.4 三种絮凝剂在不同涡流场条件下的混凝机理与效果的分析与探讨 | 第162-164页 |
| 7.5 本章小结 | 第164-166页 |
| 8 不同涡流场形态下助凝剂对混凝效果的影响 | 第166-171页 |
| 8.1 不同助凝剂投加量下的浊度去除率 | 第166-168页 |
| 8.2 不同助凝剂投加量下絮体图像 | 第168-170页 |
| 8.3 本章小结 | 第170-171页 |
| 结论与展望 | 第171-174页 |
| 1. 结论 | 第171-173页 |
| 2. 展望 | 第173-174页 |
| 参考文献 | 第174-181页 |
| 致谢 | 第181-182页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第182-183页 |
