圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置,进行了降解对硝基苯酚废水的研究.通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试验,提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的关系,为提高对硝基苯酚降解率提供了依据.试验结果表明:增加流速,选取最佳初始浓度,适当延长处理时间,设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小,可以提高对硝基苯酚废水的降解率.     

水力空化联合H2O2降解壳聚糖的研究

利用水力空化装置对壳聚糖溶液进行了降解实验。分析了壳聚糖浓度、入口压力、p H值、温度、H2O2浓度等不同因素对壳聚糖溶液降解的影响。结果表明:水力空化对壳聚糖的降解程度随壳聚糖浓度的增加而减小,随着入口压力及水温的增加而增大;在一定条件下,水力空化对壳聚糖的降解存在着一个最佳的p H值;水力空化联合H2O2强化处理大大增强了降解的效果。该方法既能减少氧化剂的投放,也能提高降解的效率。     

组合式水力空化反应器去除难降解污染物的试验研究

难降解废水因污染物浓度高、组分复杂,化学结构稳定,难以降解处理,成为工业废水治理的 难题之一．常规处理方法限制因素较多,水力空化处理废水具有设计简单,易于操作,便于企业应用 等优点,因而具有广阔的应用前景．试验研究了三角形孔口多孔板与文丘里管组合的水力空化对亲 水性与疏水性难降解混合污染物的降解情况．结果表明：多孔板的孔口流速、孔口大小、孔口数量、 污染物的初始浓度以及多孔板与文丘里管的先后顺序等对污染物的降解率有重要影响．     

壅塞空化与射流空化噪声谱特性的实验研究

水力空化已成为一种很有潜力的水处理技术。利用水听器采集空化噪声信号,通过对比分析不同喷嘴产生的空化噪声的功率谱特性,得出壅塞空化器具有宽频高能量平台的功率谱曲线,特别适合于水动力空化处理污水和净化水等领域。     

三角形孔口多孔板水力空化特性研究

随着废水中污染物成分越来越复杂,传统水处理技术已经很难满足相应的处理要求。水力空 化是一种新型水处理技术,空化泡溃灭形成的微射流、冲击波能在短时间内释放巨大的能量。此 外,空化泡溃灭时产生的局部异常高温高压可以使水分子结合键断裂产生具有高氧化能力的羟基 自由基·ＯＨ,可以与其它分子发生化学反应。采用三角形孔口多孔板作为水力空化发生器,研究 了多孔板孔径大小、开孔数目对其水力空化特性的影响,并结合对硝基苯酚废液处理实验得出多孔 板型水力空化反应器能够用于含酚类废水处理,为以后含酚类难降解废水处理提供参考．     

基于正交实验的壅塞空化器数值试验

影响空化强度的因素较多,如空化器结构形状与参数的不同组合,系统水力参数的不同组合,以及它们之间的相互匹配等。基于正交试验的方法,利用Fluent软件对不同结构参数和水力参数的壅塞空化器进行数值模拟试验,建立在不同参数组合下以壅塞空化器内空隙率和背压力为特征的正交试验评价指标,研究各因素对壅塞空化器空化强度的影响程度。结果表明:影响空化强度的因素从大到小依次是流量Q、背压Pb、入口锥角、壅塞管直径d和长度L,最优壅塞空化的参数组合是流量为2.0 m3/h、背压为70 k Pa、入口锥角为35°、壅塞管直径为10 mm和长度为50 mm。     

空化水射流处理垃圾渗滤液实验研究

以重庆某垃圾填埋场的渗滤液为研究对象,采用空化水射流空化降解垃圾渗滤液中复杂有机物,通过实验研究了泵压、围压、pH值和空化时间对空化处理垃圾渗滤液的影响规律,得出了空化水射流能降解有机物,从而显著提高渗滤液的可生化性的结论,同时确定了最佳空化条件是围压0.6 MPa,pH值9.0,空化处理时间90 min,泵压10 MPa。在最佳条件下空化处理垃圾渗滤液,COD和BOD5分别上升了124.8%和293.3%,BOD5/COD也提高了52.44%,色度降低,SS提高了191.5%,为后续处理创造有利条件。     

出口面积对有压弯管壁面压强及空化特性影响研究

高流速有压弯曲管道流动往往会出现壁面负压、空化等水力学问题。本文结合卡基娃水电站生态流量放水管工程,采用模型试验、数值模拟及理论分析方法,研究了出口面积对有压弯管壁面压强及空化特性的影响。试验结果表明：出口面积较大时,弯管内存在较大的负压,在高水位时,弯管段水流空化数小于初生空化数;当出口面积缩小为原面积的81.6%时,在不同水位下,弯管内水流空化数增大了2~4倍,弯管在各水位时水流空化数均大于初生空化数;基于能量方程,建立了有压弯管水流空化数的理论计算方法,计算结果与模型试验及数值模拟结果吻合良好。     

文丘里管空化反应器的空化特性研究

文丘里管空化反应器广泛应用于水处理领域,深入研究其空化特性,对进一步提升其应用水平具有重要意义.文章建立了15个不同喉部直径和入口锥角的文丘里管空化反应器的数值模型,利用数值模拟结果计算了空化出生位置的空化数,分析了空化数变化情况及其与气含率、入口锥角、喉部直径的变化关系.结果表明:喉部直径为3 cm和入口锥角18°的...     

多孔板与文丘里组合式空化灭活致病菌研究

基于浙江工业大学水力学实验室自主研发的方孔多孔板与文丘里组合式水力空化反应装置,通过变换多孔板与文丘里喉部、文丘里扩散角的不同组合,针对取自非饮用水源的原水,以水中菌落总数和大肠杆菌为指示菌,研究了空化数、喉部流速、孔口排列、原水初始体积分数和水力空化作用时间等因素对灭菌效果的影响,并探讨其产生的内在机理。实验结果表明:当组合形式为25孔交错式孔板、喉部300mm、扩散角为4.3°时可达到对菌落总数和大肠杆菌最优灭活效果。同时,降低空化数、提高喉部流速、延长水力空化作用时间和选取适当的原水初始体积分数都将有助于进一步提高装置的灭活效果。     

天然气气体粘度和雷诺数计算

为探讨天然气混合气体粘度和雷诺数的计算方法,依据实例,给出了已知组分和平均流量天然气混合气体动力粘度,运动粘度和雷诺数的计算方法.并对粘度计算误差和雷诺数计算中体积流量的取值方法可行性进行了分析,同时给出了用C Builder程序实现的人机界面.程序运行表明,计算结果满足该系统对天然气流动状态及计量误差分析的要求.     

Cavitation Inception in Turbulent Flows Around a Hydrofoil

For most engineering purposes cavitation de-grades performance.Engineering designs are ai med atproducing geometries and operating conditions thatresist cavitation.It is desirable to identify,under-stand,predict,and control the physical mechanismsleading to cavitation inception.One of the centralproblems in cavitation research has been the predic-tion of the onset or inception of cavitation.The cavi-tation occurring in a flow system is related to thepressure field and viscous flowpatterns[1].…     

Characteristics of Vibration Induced by Cavitation

Cavitation-induced vibration characteristics and the relations between the vibration and cavitation are studied. Cavitation vibrations are measured around a model hollow-jet valve by an accelerometer under cavitating and non-cavitating conditions. The measurement data is analyzed by FFT method. The corresponding cavitating flow patterns are photographed by a high-speed camera with an xenon flash lamp. The frequency band of the vibration induced by cavitation is determined. To compare the vibration intensities under different cavitation conditions, a definition of vibration acceleration level is introduced based on power spectral density of the vibration. By the analysis of vibration, the definitions of characteristic cavitation number are suggested. According to these cavitation numbers, the cavitation process is divided into three stages, that is, incipient cavitation, subcavitation and supercavitation.     

穿孔板噪声谱分析研究

水力空化与超声空化是产生空化的两种主要方法,国内外研究者对超声空化的噪声谱研究的非常多．但对于水力空化,一般仅进行应用方面的实验研究,而疏于声学方面的研究．为进一步了解水力空化的声学特性,本文理论上进行板的振动的计算,并用ANSYS模拟穿孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系．研究结果表明,在特定的条件下,测得的噪声谱呈现明显线状谱分布的超声成分,此时高速水流冲击穿孔板引起了穿孔板的强烈振动,发出超声,但在一般情况下,多孔板水力空化噪声谱并不含超声成分,也不具有明显线状谱特性．     

水翼非定常空化流场的数值模拟

采用修正的RNGk-ε湍流模型对8°攻角NACA0015水翼的非定常二维空化流场进行数值模拟,分析当空化数分别为1和1.5,对应雷诺数为3×105时绕翼型的非定常流动,得到不同空化数下的非定常空化流场结构及其演化过程的流动特性.计算结果表明,回射流在空泡的形成和发展过程中起着重要的作用.空泡首先出现于水翼的前缘,在其产生的位置形成一个顺时针的漩涡,漩涡沿水翼上表面向下游移动.空泡逐渐长大并脱落,在不同空化数下,空泡脱落的位置不同.空泡形成和发展过程中均伴有压力的波动,大空化数流场的压力波动幅度和频率都明显高于小空化数流场.     

结构参数对拉伐尔喷管空化特性影响的数值模拟

采用CFD方法模拟水在不同结构参数拉伐尔喷管中的空化流动情况。在一定的操作参数下,采用空化泡动力学模型模拟分析拉伐尔喷管不同入口直径、喉部直径、收缩段长度、扩张段长度、扩张段锥角等结构参数对空化效果的影响,并参照正交试验的方法研究各影响因素与水平之间的关系。结果表明：随着喷管喉部直径的减小,空化区域内的汽含率升高,空化数减小,空化效应增强;入口直径与收缩段长度的改变对喷管空化特性的影响不明显;在一定范围内增大扩张段锥角有利于空化强度的增加,但锥角过大反而抑制空化的进行;扩张段长度的增加可以影响空化产生的区域,但对空化强度影响较小;正交试验结果表明在几个结构参数之中,喉部直径的改变对喷管空化特性的影响最大。     

雷诺数效应对斜拉索风致振动的影响

为了从雷诺数效应的角度分析斜拉索发生大幅振动的机理,利用不同粗糙度表面无人工水线的斜拉索模型和光滑表面贴有人工水线的斜拉索模型,进行了测力和测振风洞试验,得到了斜拉索模型气动力系数、驰振表达式的数值和气动稳定性的结果。通过分析相关的关系表明：在临界雷诺数区域,力系数及流场的变化特性可能导致斜拉索发生大幅振动,这可能是干索驰振的机理;斜拉索表面粗糙度能改变雷诺数效应的强弱和临界雷诺数的区域;水线的存在能改变雷诺数效应,一些水线位置在特定的雷诺数范围内,由于力系数的特殊变化规律导致dCF/dα为负,斜拉索发生符合驰振判据的振动;在高雷诺数区域,振动还可能与力系数急剧下降和流场的不稳定有关。     

自然超空泡航行体弹道稳定性分析

针对空化数实时变化的自然超空泡航行体的弹道稳定性问题,建立了纵平面内的简化运动方程,完成了弹道仿真程序的改进和完善,并仿真分析了其在110 m/s速度下的弹道特性.仿真结果表明,由于空化数变化使航行体受力失衡,航行体的姿态与受力互相影响,使航行体在超空泡壁面附近做规律性的振荡.