在許多的固液分離程序中,膠羽化佔有極重畏的地位;但在膠羽化的同時,由於攪拌 會發生粒子破裂,因而影響系統的物理特性,諸如密度和粒徑分佈等。本文之目的即 是尋求合理的動態模式來描述攪拌槽中粒子之破裂現象。 本文的研究主要是參考J.P.Hsu and L.A.Glasgow 一系列有關膠羽破裂的文章, 並配合B.B.Mandelbrot的碎形幾何觀念。 膠羽的型態具有碎形特性,它的維度小於歐幾里得維度3,換言之,其視密度隨粒徑 的增大而減小。因為膠羽的視密度極低,表示結構鬆散且充滿了水份,所以在膠羽破 裂的過程中會有大量的間隙水放出,使得體積與質量均非守恆。本文基於原始粒子守 恆的假設,考慮間隙水的釋出,模擬二代膠羽的產生。其破裂機構同時包括大粒子的 分裂與小粒子的蝕離破裂。由於攪拌槽中的紊流場和膠羽的破裂都具有強烈的隨機性 質,本文以蒙地卡羅法取代傳統的個數均衡法模擬膠羽的破裂動態。 藉著模擬攪拌槽中kaolin-Fc-polyacrylamide膠羽分別在高與低的攪拌速率下破 裂情形,測試模式的正確性。簡單而無參數的二代膠羽分佈模型配合隨機模式成功地 預測系統內破裂的動態,包括粒子數、體積、與粒徑分佈。
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