壅塞空化器的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水力空化具有能量利用率高、處理量大、設(shè)備簡單、操作方便、維護(hù)費(fèi)用低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；葍?yōu)點(diǎn)，近年來被業(yè)界認(rèn)為是一項(xiàng)很有潛力的新型水處理技術(shù)。目前水力空化裝置還未能很好地解決增加空化區(qū)域占水體的體積比和使空泡有效潰滅的問題，導(dǎo)致水力空化的空化效果還無法滿足工業(yè)污水處理應(yīng)用的需求。為了提高水力空化裝置的空化效果，尋求一種水力空化處理工業(yè)污水的新方法具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　根據(jù)水力空化機(jī)理及氣液兩相流壅塞原理，本文針對壅塞

2、空化器產(chǎn)生的壅塞空化效果展開研究工作。利用FLUENT軟件對7種不同壅塞管直徑在不同背壓下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和對應(yīng)的空化噪聲信號測試，研究壅塞管直徑和背壓對壅塞空化器空化效果的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，不同壅塞管直徑的壅塞空化器在背壓小于或等于臨界壓力值時(shí)都會(huì)出現(xiàn)壅塞流動(dòng)現(xiàn)象。壅塞截面上游壅塞管軸心線上的各種特征參數(shù)如壓力、氣體體積分?jǐn)?shù)、馬赫數(shù)等都不會(huì)受背壓的影響；當(dāng)壅塞管中形成混合比較均勻的氣液兩相流時(shí)，從壅塞管的中段至壅塞截面氣液兩相流動(dòng)的

3、馬赫數(shù)逐漸增加，在壓力梯度最高點(diǎn)達(dá)到最大，其最大值為0.98，十分接近1。在壅塞流動(dòng)的條件下，增大背壓或壅塞管直徑，最大壓力梯度值會(huì)增大，壅塞截面會(huì)向上游移動(dòng)。不同壅塞管直徑的壅塞空化器都有最佳的背壓范圍，且隨著壅塞管直徑的增大，最佳的背壓范圍會(huì)逐漸縮小。在最佳的背壓范圍內(nèi)，壅塞管直徑和背壓對空化器的空化效果影響較小。
　　壅塞空化器在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行參數(shù)下出現(xiàn)壅塞空化流動(dòng)，可以同時(shí)滿足空化效應(yīng)的空泡產(chǎn)生、發(fā)育和潰滅需要不同流場壓力的要