多級(jí)孔板水力空化裝置的流體力學(xué)分析及優(yōu)化.pdf

1、空化具體是指在液體中的氣體或者液體的空腔由于外場(chǎng)的作用，發(fā)生震蕩的物理現(xiàn)象，經(jīng)歷空穴形成、發(fā)展、生長(zhǎng)、收縮、潰滅的過程?？栈@個(gè)現(xiàn)象本身是很復(fù)雜的，流體中的氣泡在潰滅的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的巨大的壓強(qiáng)，會(huì)在氣泡周圍產(chǎn)生巨大的能量，此時(shí)流體還會(huì)有高速射流的現(xiàn)象。利用水力空化產(chǎn)生這些巨大的能量，在物理、化學(xué)、水處理等領(lǐng)域都是一個(gè)新的篇章。
　　為了探索和研究多級(jí)孔板水力空化的空化機(jī)理，優(yōu)化多級(jí)孔板水力空化裝置的設(shè)計(jì)，尋找最優(yōu)的參數(shù)設(shè)計(jì)，為

2、將來多級(jí)孔板水力空化在工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論的依據(jù)。本文采用CFD數(shù)值模擬方法，以單級(jí)孔板水力空化裝置、二級(jí)孔板水力空化裝置、三級(jí)孔板水力空化裝置。其中裝置里面的孔板設(shè)計(jì)有單孔孔板、雙孔孔板、和三孔孔板。整體模擬的前處理軟件選擇使用GAMBIT軟件，中間最為重要的求解計(jì)算和后處理選擇使用FLUENT軟件，通過對(duì)軟件所得結(jié)果后期的分析得到多級(jí)孔板水力空化裝置所需最佳參數(shù)。
　　本文研究多級(jí)孔板水力空化裝置的級(jí)數(shù)和級(jí)與級(jí)的孔板之間的

3、距離的影響。首先進(jìn)行的是單孔孔板研究，將一級(jí)孔板與二級(jí)孔板進(jìn)行對(duì)比，得到當(dāng)孔板級(jí)數(shù)為2的時(shí)候，二級(jí)孔板水力空化要比一級(jí)孔板水力空化程度高，能源利用率也高;在二級(jí)孔板水利空化中，兩孔板距離60mm時(shí)，影響微弱，當(dāng)兩板間距為10mm時(shí)，整體相當(dāng)于組合結(jié)構(gòu)，在30mm時(shí)，可以達(dá)到空化較優(yōu)狀態(tài);當(dāng)使用雙孔孔板，選擇孔間距不同的兩塊板。最后得出當(dāng)兩孔之間的間距為8mm的時(shí)候比12mm的空化程度高;當(dāng)時(shí)用三級(jí)孔板水力空化裝置時(shí)，空化效果要比二級(jí)空化