[发明专利]一种促进层流向紊流发展的预制件及使用方法

说明书

本申请提供一种促进层流向紊流发展的预制件及使用方法，所述预制件由多个单体组成，所述单体由单体本体、镂空部、辐条部、连接孔组成，所述单体的横截面为正八边形，所述单体的横截面由外缘正八边形、中部正八边形、内缘正八边形组成，所述中部正八边形与内缘正八边形构成的两个八边形为镂空部的截面。所述预制件改变了河流层流状态，增加了紊流形成概率，通过壅水提升水体势能并将其转化成水体动能，使得河流中溶解氧复氧速度增加，促进水体自净过程，增强水体水环境质量。

技术领域

本申请涉及水利工程领域，具体涉及一种促进层流向紊流发展的预制件及使用方法。

背景技术

流体的流动状态，由于存在粘滞性，分为层流和紊流。液体质点作有条不紊的运动，彼此不相混掺的形态称为层流。液体质点作不规则运动、互相混掺、轨迹曲折混乱的形态叫做紊流。它们传递动量、热量和质量的方式不同：层流通过分子间相互作用，紊流主要通过质点间的混掺。紊流的传递速率远大于层流。水利工程所涉及的流动，一般为紊流。

当流体流速很小时，液体分层流动，互不混合，称为层流。紊流又称湍流，表现为水体扰动增强，有利于大气向河流水体中溶解氧气，并进一步向水面以下水体深层传递溶解氧，从而有助于水体自净过程，改善和增强水体质量。

水体复氧对水中有机污染物迁移、扩散、降解整个水体自净过程具有直接影响，并关系水体质量的好坏，而大气复氧是河流水体中溶解氧的重要来源。目前，国内外河湖富氧技术方法主要分为机械动力型和工程结构型。机械动力型复氧主要是向水中充空气和向水中充纯氧的曝气系统，包括鼓风机—微孔布气管曝气系统、纯氧—微孔管曝气系统、纯氧——混流增压系统、叶轮吸气推流式曝气器、水下射流曝气设备等。工程结构型复氧主要包括采用不同形式的水工建筑物、水土建筑物溢流坝面加糙、接触氧化透水堤坝、跌水曝气充氧等水力学方法。

机械动力型复氧方法效率高，但是在运行过程中，消耗能源较多、影响水温、产生噪声大，易产生二次污染，运行成本昂贵、移动性差、设备维护繁琐不便。现有的工程结构型复氧方法复氧能耗和效率相对较低，而且工程造价昂贵、占地面积大，对地形地势要求较高、局限性较大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种促进层流向紊流发展的预制件，所述预制件由多个单体组成，所述单体由单体本体、镂空部、辐条部、连接孔组成，所述单体的横截面为正八边形，所述单体的横截面由外缘正八边形、中部正八边形、内缘正八边形组成，所述中部正八边形的顶边、底边上的点分别与相应的内缘正八边形的顶边、底边上的点连接，去除所述中部正八边形与内缘正八边形组成的辐条部的顶边与底边，所述中部正八边形与内缘正八边形构成的两个八边形为镂空部的截面。

进一步，所述单体的横截面为轴对称结构，所述外缘正八边形、中部正八边形、内缘正八边形同心同轴。

进一步，所述单体构成单体组合，所述单体组合构成预制件。

进一步，所述预制件的单体本体由载体预制体、水烧制组成。

进一步，所述载体预制体由硅藻土、粘土、煤粉组成。

进一步，所述硅藻土、粘土、煤粉的比例为7:2:1。

进一步，所述预制件的单体通过固定件经连接孔沿着纵向轴连接。

进一步，所述固定件为绳索或棒状物。

本申请还提出一种促进层流向紊流发展的预制件的使用方法，包括如下步骤：

S1、将四个单体组合构成单体组合；

S2、将连接好的单体组合在水平和垂向上进行连接，组成预制件；

S3、将组装好的预制件放入放置于河道中。

进一步，所述步骤S1包括如下子步骤：