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...     

探究串联文丘里管空化特性

为了研究串联文丘里管的空化特性,采用数值模拟方法,建立文丘里管空化模型与压力损失模型,基于入口压力和水温变化进行单级、多级串联文丘里管内空化效果演变过程的研究;以平均气含率为空化效果表征,得到文丘里管串联级数与空化特性的关系,得到出口锥角与文丘里管的匹配关系,得到单级和多级串联之间空化效果的演变规律。提出了以空化效应的介质(水)的性质——电导率为空化实验表征,验证串联文丘里管的空化特性。实验结果表明：实验压力下(<1 MPa)单级文丘里管水样的电导率大于串联管,随着空化时间的增加水样的电导率增加;电导率可以作为表征空化效果参数之一。为串联文丘里管空化与压力、温度的关系提供指导,为空化效果的实验表征提供新的方法。     

文丘里管水力空化反应器空化流场特性分析

在综合考虑入口压力、不同喉部直径、不同入口加氧量、液体可压缩性以及湍流作用等情况下,以文丘里管喉部压力小于等于相应温度下的饱和蒸汽压为依据,设计了空化装置。基于连续性方程、伯努利方程、空化泡动力学方程求解了空泡径向非线性方程。采用计算流体软件FLUENT以文丘里管不同入口压力、喉部直径和入口加氧量等为变量进行了单因素数值模拟试验,获得了文丘里管反应器内空泡的成长与溃灭特性,分析了湍流作用下入口压力及不同喉部直径对空化泡运动特性及其所形成压力脉冲的影响规律。搭建水力空化装置试验台对污水进行处理测试,试验处理结果表明:对石油污水处理后COD(chemical oxygen demand,化学需氧量)降低41.14%,对造纸厂污水处理后COD降低63.83%,说明空化反应器合适的结构参数和控制参数有利于提高空化强度。     

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。     

孔板和文丘里管复合结构空化器的优化设计

利用ANSYS-CFX软件, 在相关水力装置空化器研究的基础上, 对孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果进行模拟优化。在孔板结构参数相同、位置一定的条件下, 对复合结构空化器的空化流场进行数值模拟, 探讨3种不同形式的文丘里管喉部结构对空化效果的影响。通过对空化流场的压力分布、空泡体积分数以及汽含率的分析, 结果表明:文丘里管喉部结构形式对空化效果有着明显的影响, 在相同的边界条件下, 急剧型的复合结构空化器空化效果更强。       

文丘里管渐缩段影响限流性能试验与仿真

为研究3种渐缩段结构形式对限流文丘里管内部流场状态及限流性能的影响,对3种不同渐缩段的文丘里管在正常补水以及临界工况下的流体性能进行试验,研究其压损与限流特性;并基于ANSYS Workbench,对试验工况进行数值模拟。结果表明,出口压强计算值与试验值误差分别为2.0%, 0.5%, 0.5%,与试验结果吻合良好。模拟结果表明,压损系数与文丘里类型相关,与管道流场速度无关;渐缩段为弧形弯曲两次形状的压损性能优于渐缩段弧形弯曲一次形状,压损值约为弯曲一次形状的90%;渐缩段为传统直线型的压强性能最差。在临界工况下,3种文丘里管因产生空化均能较好地表现限流作用,但两次弧形平滑过渡的渐缩段形式因其结构均匀对管道内空化反应更有利,限流作用更好。     

孔板空化器内流体空化特性研究

以孔板空化器为研究对象,推导了球形空泡的运动方程;将气液两相质量传输、流体流入与流出控制容积引起的气含率变化考虑在内,推导出孔板空化器内流体气含率变化方程。以空化模型为依据,通过数值模拟以10^-5 s时间步长获得孔板通道100 ms内瞬态空化中气泡分布、压力、速度特性。在孔板通道内建立径向截面利用气相体积流率分布进一步证明流体空化状态的稳定性。通过模拟和实验对两种不同通流截面积孔板结构在不同压差下对空化效果的影响进行验证。结果表明,可以以气相体积流率来衡量空化效果,增加孔板通道的数量比改变孔径更能影响空化效果。     

用于测量电动增压器流量特性的文丘里管流量计设计

应用电动增压技术能有效解决柴油机在突然加速或加载期间出现的气量不足、烟度排放加重等问题.不同发动机要匹配不同流量特性的电动增压器,需对电动增压器的流量特性进行测量.针对现有流量特性测量仪存在体积偏大、成本偏高等问题,本文设计了一款用于测量电动增压器流量特性的文丘里管流量计.基于文丘里管的设计原则与相关公式,确定该流量计...     

文丘里除尘器烟气脱硫的试验研究

在２台３５ｔ／ｈ锅炉上试验研究了文丘里除尘器利用废碱液进行烟气脱硫的工艺,脱硫后的废水和冲灰水循环使用,可节约用水·阐述了不同参数对脱硫效率的影响。结果表明,文丘里除尘器脱硫效率可达６０％～８０％,除尘器出口排水ｐＨ值大于５。该工艺不仅可同时脱硫除尘,而且能提高文丘里除尘器出口排水ｐＨ值,减少尾部系统的酸性腐蚀,具有较广阔的推广前景。     

利用间歇曝气实现短程硝化的影响因素

目的研究在短程硝化实现过程中,曝气频率、pH值、DO质量浓度对NO2--N积累的影响．方法以实际生活污水为试验水样,利用N—SBR系统内培养驯化的亚硝化细菌,在间歇曝气条件下,通过控制不同曝气频率、pH值、DO质量浓度,采用静态试验的方式进行短程硝化试验．结果在一定范围内曝气频率越短越有利于亚硝化细菌的生长,在pH值为7．5—8．0时可以实现短程硝化反应;当曝气频率为曝气15min／停曝15min、DO质量浓度为1mg／L时NO2-N积累率最高达到了94．34％．结论间歇曝气方式可以在较短的时间内完成亚硝化细菌的培养驯化,有效地实现短程硝化,减少了能源和碱度的消耗,是一种经济可行的方式．     

FRP管混凝土轴压柱力学性能影响规律研究

对3种截面形式(FRP管-混凝土-型钢、FRP管-混凝土-钢管、中空FRP管混凝土)的32组FRP混凝土组合构件进行轴压试验,并利用人工神经网络技术对试验数据建模分析,以极限承载力提高值作为力学性能评判指标,研究壁厚、管径、混凝土强度、空心率和含钢当量5个参数对力学性能的影响规律。结果表明,对力学性能影响最大的参数是FRP管壁厚度和管径,其次是混凝土强度,三者相差不大,空心率和含钢当量影响最低;FRP管壁厚和管径的增加均会使力学性能有显著提升;混凝土强度对力学性能整体影响趋势是递减的,但在不同情况下,随混凝土强度的提高力学性能会出现降低、先升高后降低以及升高等情况;随空心率和含钢当量的提高,整体力学性能有所下降且下降趋势较为平缓。     

影响胶束薄层色谱因素的研究

本文研究了十二烷基硫酸钠(SDS)和溴化十六烷基三甲胺(CTAB)浓度和表面活性剂及固定相类型、层析温度、有机改性剂等对胶束薄层色谱的影响,并计算了溶质在水和胶束间的分配系数K_(mwo)。结果表明,胶束TLC的R_f值和K_(mw),除和胶束浓度、移动相及固定相类型有关外,还与层析温度及有机改性剂的加入有关。     

EDI膜堆运行过程中影响因素的分析

探讨了EDI膜堆相关运行参数对于膜堆性能的影响.结果表明:膜堆运行时间延长有利于其稳定;电流随电压的增大而非线性增大;浓淡水流量比固定时,进水总流量越大,电压极限值就越大;在极限电压内运行时,进水流量增大,产水水质下降;膜堆在适当淡水背压下运行,有利于产水水质的提高.     

在溶解焓实验中热效应影响因素分析

在教学实验中,采用热电补偿法测量KNO3晶体的溶解焓时,实验结果往往与文献值不相符合,其原因是晶体粒径的大小会对溶解焓测量精度有影响。通过对KNO3晶体进行研磨和筛分,得到了不同粒级的晶体,分别对其进行了溶解焓的测定,由此得出了积分溶解热,并用图解法得出了微分溶解焓和积分冲淡热。实验结果表明,晶体粒径对溶解热测量的偏差影响较大,晶体粒径越小,积分溶解热、微分溶解焓和积分冲淡热偏离文献值越小。因此实验中应当尽量将晶体充分研磨。     

连续流双污泥反硝化同时除磷系统影响因素

目的为了深入研究连续流双污泥反硝化同时除磷系统的主要影响因素,确定系统最佳运行条件.方法以生活污水为研究对象,保持其他运行条件不变,分别改变C/N、BFR、PAHRT的大小,监测系统的除磷脱氮效果,确定系统的最佳运行条件.结果进水C/N（COD/TN）与TP、TN的去除效果密切相关,在3.8～6.0之间,系统可长期稳定运行,对TN、TP、COD的去除率可分别达到83%、92%和86%,而系统的最佳C/N比是在4～5之间;同时BFR在0.33～0.38之间控制得越低TN去除效果越好,如果BFR低于0.28或高于0.48,均会影响系统对TN、TP的去除;PAHRT也不宜过长,如果超过60 min并长时间运行,会破坏污泥沉淀性能,减少聚磷菌群中反硝化聚磷菌的比例,影响系统稳定运行.结论系统进水最佳C/N为4～5,BFR为0.33～0.38,PAHRT应控制在20～30 min较为适宜.