同時,大尺度的渦旋從主流吸取動能,在運動過程中傳遞給較小尺度的渦旋,這樣逐級傳遞,一直到微尺度的渦旋。在較大尺度的渦運動中,流體粘性幾乎不起作用,可忽略不計,因而在動能傳遞中幾乎沒有能耗;而在微尺度的渦旋運動中,流體粘性將起主要作用,傳送到這些低級渦旋的能量就會通過粘性作用轉化為熱能。水流中同時存在無數大大小小的渦旋,產生一系列的脈動頻率,具有連續的頻譜。
以來,全國大部分地表水源受污染,水體中藻類等有機物含量明顯增多,常規混凝處理效果并不理想。絮凝強化時,對因池體自身結構缺陷等因素造成的混凝動力不足、水力條件不當等問題往往不夠重視。
開發新型、、安全的絮凝劑,深入研究絮凝基礎理論及其控制技術,現已成為一門迅速發展的科學與技術。絮凝過程是一個復雜的動態過程,盡管要地表達某一水質、絮凝劑和水流流態特性因素對絮凝效果的影響還存在很大的困難,但隨著多學科技術集成度的提高以及實際應用的需要,預計折板絮凝研究將在如下方面有所發展:
往復式絮凝池也稱隔板絮凝池。為一般常規的水平或垂直式水力絮凝反應池。即在流水渠中加裝了橫折或豎折檔板,使加藥混合后的水流形成近似于弦形彎曲。池內擋板或隔板的間距的安置使水流的速度梯度位分布呈逐步遞減。底部還有一定的坡度以保持水深。此種形式的池可在相當寬廣的流量范圍內得到合理的成效。機械絮凝器相比,絮凝時間由于更為均勻的剪力場,故而常只需要前者的一半。隔板可由各種建筑材料一般可由磚砌成或薄形鋼筋混凝土預制板構成。
矩形往復式絮凝池中普遍存在死水區,死水區的存在,不僅容易形成沉積物的堆積,而且嚴重阻礙了水流的運動。特別是在絮凝后期,水流速度逐漸減小時,死水區對水流有越來越大的的負面影響。而圓弧形渠道,幾乎不存在死水區,可以有效的消除死水區帶來的負面影響。且圓弧區的水流速度也比矩形渠道的分布均勻,有利于節約能耗。
通過混凝動力學的研究,得到了混凝動力學中速度梯度與時間的關系G=G(0)/1+Kt;并通過擬合得到往復式絮凝池速度梯度的變化規律近似符合混凝動力學對速度梯度變化的要求;同時參考了往復式絮凝池的新研究成果—將往復式絮凝池轉彎處的矩形渠道變成圓弧形狀,設計出一種的往復式絮凝池。通過數學模擬發現:優化后的往復式絮凝池拐彎處的圓弧形渠道能夠消除傳統往復式絮凝池轉彎處的死水區,而且圓弧形渠道處的水流速度比矩形渠道處的分布均勻,有利于節約能耗。