壅塞空化器的數(shù)值分析與實驗研究.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、維護費用低、易于實現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；葍?yōu)點，近年來被業(yè)界認(rèn)為是一項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)價值和現(xiàn)實意義。
　　根據(jù)水力空化機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行數(shù)值計算和對應(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都會出現(xiàn)壅塞流動現(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，從壅塞管的中段至壅塞截面氣液兩相流動的

3、馬赫數(shù)逐漸增加，在壓力梯度最高點達(dá)到最大，其最大值為0.98，十分接近1。在壅塞流動的條件下，增大背壓或壅塞管直徑，最大壓力梯度值會增大，壅塞截面會向上游移動。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\行參數(shù)下出現(xiàn)壅塞空化流動，可以同時滿足空化效應(yīng)的空泡產(chǎn)生、發(fā)育和潰滅需要不同流場壓力的要