水力空化強化效應(yīng)實驗研究.pdf

1、利用空化釋放出的能量對過程進行強化，是一種新的能量利用方法。水力空化發(fā)生時空化泡潰滅產(chǎn)生的高溫、高壓等極端環(huán)境，可以使水分子鍵裂解，產(chǎn)生自由基。由于自由基具有很高的活性，所產(chǎn)生的活化效應(yīng)是促進化學過程強化的根本原因。同時，在空化流場中產(chǎn)生的高射流、沖擊波和劇烈湍動等機械效應(yīng)，是促進物理過程強化的主要原因。 為了探求水力空化強化效應(yīng)的機制和效果，尋求影響空化強化效應(yīng)的基本規(guī)律，本論文就此開展了如下研究工作： 設(shè)計建立實用有

2、效的水力空化實驗裝置；建立空化自由基捕捉新方法，并以此定量檢測水力空化羥自由基，研究空化羥自由基產(chǎn)量與空化強度的關(guān)系，研究各種因素對空化自由基產(chǎn)量的影響，以尋求最佳空化強化條件；在此基礎(chǔ)上，進行了水力空化對含羅丹明B有機廢水降解處理、對含產(chǎn)氣腸桿菌生物污水殺菌處理研究，實驗檢驗水力空化的強化效果；根據(jù)計算流體力學理論對空化流場進行數(shù)值模擬，從理論上驗證水力空化的發(fā)生效果。 研究結(jié)果表明： 亞甲基藍分光光度計法，能夠成功地

3、捕捉到水力空化產(chǎn)生的羥自由基，是定量檢測空化自由基簡便易行的有效方法； 空化程度隨空化數(shù)的減小而增強，但對于不同的強化過程(化學、物理)，因其強化機理不同，故空化數(shù)對強化效應(yīng)的影響也不同； 水力空化系統(tǒng)的壓力、溫度及時間等操作參數(shù)對空化強化效應(yīng)的影響規(guī)律表明：在適宜的操作條件下可產(chǎn)生最佳的空化強化效果； 空化發(fā)生器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是保證空化強化效應(yīng)的重要前提，在一定的水力學條件下，合理的結(jié)構(gòu)尺寸可以增強空化作用效果