一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件及使用方法技術

本申請?zhí)峁┮环N促進層流向紊流發(fā)展的預制件及使用方法，所述預制件由多個單體組成，所述單體由單體本體、鏤空部、輻條部、連接孔組成，所述單體的橫截面為正八邊形，所述單體的橫截面由外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)緣正八邊形組成，所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形構成的兩個八邊形為鏤空部的截面。所述預制件改變了河流層流狀態(tài)，增加了紊流形成概率，通過壅水提升水體勢能并將其轉化成水體動能，使得河流中溶解氧復氧速度增加，促進水體自凈過程，增強水體水環(huán)境質量。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本申請涉及水利工程領域，具體涉及一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件及使用方法。
技術介紹
流體的流動狀態(tài)，由于存在粘滯性，分為層流和紊流。液體質點作有條不紊的運動，彼此不相混摻的形態(tài)稱為層流。液體質點作不規(guī)則運動、互相混摻、軌跡曲折混亂的形態(tài)叫做紊流。它們傳遞動量、熱量和質量的方式不同：層流通過分子間相互作用，紊流主要通過質點間的混摻。紊流的傳遞速率遠大于層流。水利工程所涉及的流動，一般為紊流。當流體流速很小時，液體分層流動，互不混合，稱為層流。紊流又稱湍流，表現(xiàn)為水體擾動增強，有利于大氣向河流水體中溶解氧氣，并進一步向水面以下水體深層傳遞溶解氧，從而有助于水體自凈過程，改善和增強水體質量。水體復氧對水中有機污染物遷移、擴散、降解整個水體自凈過程具有直接影響，并關系水體質量的好壞，而大氣復氧是河流水體中溶解氧的重要來源。目前，國內(nèi)外河湖富氧技術方法主要分為機械動力型和工程結構型。機械動力型復氧主要是向水中充空氣和向水中充純氧的曝氣系統(tǒng)，包括鼓風機—微孔布氣管曝氣系統(tǒng)、純氧—微孔管曝氣系統(tǒng)、純氧——混流增壓系統(tǒng)、葉輪吸氣推流式曝氣器、水下射流曝氣設備等。工程結構型復氧主要包括采用不同形式的水工建筑物、水土建筑物溢流壩面加糙、接觸氧化透水堤壩、跌水曝氣充氧等水力學方法。機械動力型復氧方法效率高，但是在運行過程中，消耗能源較多、影響水溫、產(chǎn)生噪聲大，易產(chǎn)生二次污染，運行成本昂貴、移動性差、設備維護繁瑣不便。現(xiàn)有的工程結構型復氧方法復氧能耗和效率相對較低，而且工程造價昂貴、占地面積大，對地形地勢要求較高、局限性較大。
技術實現(xiàn)思路
有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N促進層流向紊流發(fā)展的預制件，所述預制件由多個單體組成，所述單體由單體本體、鏤空部、輻條部、連接孔組成，所述單體的橫截面為正八邊形，所述單體的橫截面由外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)緣正八邊形組成，所述中部正八邊形的頂邊、底邊上的點分別與相應的內(nèi)緣正八邊形的頂邊、底邊上的點連接，去除所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形組成的輻條部的頂邊與底邊，所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形構成的兩個八邊形為鏤空部的截面。進一步，所述單體的橫截面為軸對稱結構，所述外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)緣正八邊形同心同軸。進一步，所述單體構成單體組合，所述單體組合構成預制件。進一步，所述預制件的單體本體由載體預制體、水燒制組成。進一步，所述載體預制體由硅藻土、粘土、煤粉組成。進一步，所述硅藻土、粘土、煤粉的比例為7:2:1。進一步，所述預制件的單體通過固定件經(jīng)連接孔沿著縱向軸連接。進一步，所述固定件為繩索或棒狀物。本申請還提出一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件的使用方法，包括如下步驟：S1、將四個單體組合構成單體組合；S2、將連接好的單體組合在水平和垂向上進行連接，組成預制件；S3、將組裝好的預制件放入放置于河道中。進一步，所述步驟S1包括如下子步驟：S101、將第一單體的輻條部垂直向上正置，與輻條部相垂直的外邊緣處于水平位置；S102、用固定件將第二單體與第一單體沿著縱向軸連接，第二單體繞第一單體的連接孔順時針旋轉45°，用固定件將第三單體與第二單體沿著縱向軸連接，第三單體繞第二單體的連接孔順時針旋轉45°，用固定件將第四單體與第三單體沿著縱向軸連接，第四單體繞第三單體的連接孔順時針旋轉45°；S103、第一單體、第二單體、第三單體、第四單體構成單體組合。由以上技術方案可見，本申請具有以下的技術效果：(1)所述單體的橫截面為正八邊形，所述鏤空部和輻條部阻擋相間，鏤空部過水，輻條部阻擋壅塞水體，增加水體恢復溶解氧；所述單體本體中的硅藻土材料環(huán)境友好、無二次污染。(2)所述四個單體構成單體組合，使得通過預制件的水流在流線上轉動135度角，由直線流動變?yōu)槁菪斑M，增加層流向紊流演變的概率。多組單體在垂直和水平方向上串連接，組成的預制件，放置于河道中，形成河道壅水，構筑了復式河道，提高上游水面勢能，增加了下游水流動能。(3)通過預制件構筑特殊結構體，提高了水體紊流，增加水體恢復溶解氧，是一種無動力恢復水體溶解氧的方法。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是所述促進層流向紊流發(fā)展的預制件的單體的立體圖。圖2是所述促進層流向紊流發(fā)展的預制件的單體的主視圖。圖3是所述促進層流向紊流發(fā)展的預制件的單體組合的工作示意圖。圖4是所述促進層流向紊流發(fā)展的預制件的應用效果圖。具體實施方式為了使本領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。下面結合本申請附圖進一步說明本申請具體實現(xiàn)。本申請?zhí)岢鲆环N促進層流向紊流發(fā)展的預制件1，所述預制件由多個單體11組成，所述單體11的立體圖，如圖1所示，所述單體11由單體本體111、鏤空部112、輻條部113、連接孔114組成，所述單體11的橫截面為正八邊形，如圖2所示，也為所述單體11的正視圖，所述單體11的橫截面由外緣正八邊形115、中部正八邊形116、內(nèi)緣正八邊形117組成，所述中部正八邊形116的頂邊、底邊上的點分別與相應的內(nèi)緣正八邊形117的頂邊、底邊上的點連接，去除所述中部正八邊形116與內(nèi)緣正八邊形117組成的輻條部113的頂邊與底邊，所述中部正八邊形116與內(nèi)緣正八邊形117構成的兩個八邊形為鏤空部112的截面。所述鏤空部112與所述輻條部113的面積比為3:1。使用時，流體從鏤空部112穿流而過，輻條部113處阻擋流體。具體地，所述單體1的橫截面為軸對稱結構，所述外緣正八邊形115、中部正八邊形116、內(nèi)緣正八邊形117同心同軸。所述預制件的單體組合如圖3所示，所述第一單體11的輻條部113垂直向上正置，與輻條部113相垂直的外邊緣處于水平位置，用固定件將第二單體12與第一單體11沿著縱向軸連接，第二單體12繞第一單體11的連接孔114順時針旋轉45°，用固定件將第三單體1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件,其特征在于所述預制件由多個單體組成，所述單體由單體本體、鏤空部、輻條部、連接孔組成，所述單體的橫截面為正八邊形，所述單體的橫截面由外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)緣正八邊形組成，所述中部正八邊形的頂邊、底邊上的點分別與相應的內(nèi)緣正八邊形的頂邊、底邊上的點連接，去除所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形組成的輻條部的頂邊與底邊，所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形構成的兩個八邊形為鏤空部的截面。

【技術特征摘要】
1.一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件,其特征在于所述預制件由多個單
體組成，所述單體由單體本體、鏤空部、輻條部、連接孔組成，所述單體的
橫截面為正八邊形，所述單體的橫截面由外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)
緣正八邊形組成，所述中部正八邊形的頂邊、底邊上的點分別與相應的內(nèi)緣
正八邊形的頂邊、底邊上的點連接，去除所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形
組成的輻條部的頂邊與底邊，所述中部正八邊形與內(nèi)緣正八邊形構成的兩個
八邊形為鏤空部的截面。
2.如權利要求1所述的一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件，其特征在于
所述單體的橫截面為軸對稱結構，所述外緣正八邊形、中部正八邊形、內(nèi)緣
正八邊形同心同軸。
3.如權利要求1所述的一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件，其特征在于
所述單體構成單體組合，所述單體組合構成預制件。
4.如權利要求1所述的一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件，其特征在于
所述預制件的單體本體由載體預制體、水燒制組成。
5.如權利要求4所述的一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件，其特征在于
所述載體預制體由硅藻土、粘土、煤粉組成。
6.如權利要求5所述的一種促進層流向紊流發(fā)展的預制件，其特征在于
所述硅藻土、...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張剛，王詠，馮江，邊紅楓，王肇鈞，曲蛟，朱遂一，何欣，鄧光怡，肖婷婷，王娟紅，
申請(專利權)人：東北師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：吉林;22