水力空化發(fā)生裝置的研究.pdf

1、空化現(xiàn)象是液固交界面上或液體內(nèi)部蒸氣或氣體的空泡（空穴）的形成、發(fā)展和潰滅的過程，是一種非常復(fù)雜的流體動力學(xué)現(xiàn)象?？张菰谝后w中運動和潰滅時會產(chǎn)生瞬時高溫、高壓、并伴隨著強烈的沖擊波和高速射流?？栈哂械倪@種特點，使得在通常情況下難以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以利用空化實現(xiàn)，為我們所用。例如:在清洗方面，空化水射流清洗法對碳氫化合物類沉淀物的清洗特別有效，在該環(huán)境下有機化合物大大遞減，而無機化合物也能被氧化減少;用于材料切割、巖石破碎和油井解堵;用

2、于材料的超細粉碎;用于改善材料的表面性能;促進化學(xué)反應(yīng)，空化水射流化學(xué)效應(yīng)主要表現(xiàn)為直接熱分解、自由基氧化和超臨界水氧化等，利用空化水射流產(chǎn)生的物理、化學(xué)效應(yīng)處理污水將開辟全新的水處理技術(shù)技術(shù)新領(lǐng)域。
　　為了探究空化機理，研究空化發(fā)生裝置的優(yōu)化設(shè)計，尋求最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，為水力空化發(fā)生裝置的研制提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。本文采用高速攝影裝置，利用圖像處理方法，對以多孔孔板為發(fā)生器的水力空化過程進行實驗，通過實驗總結(jié)得到設(shè)計水力空化裝置所需

3、的最佳參數(shù)。
　　本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計模型，設(shè)計制作了十二塊多孔孔板。十二塊多孔孔板分別在開孔率、開孔直徑、孔數(shù)、孔的排布、是否有中心孔方面存在不同，利用這些孔板進行水力學(xué)試驗。運用圖像處理得到實驗數(shù)據(jù)并采用平均灰度值進行分析，探索多孔孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力空化效果的影響。
　　研究結(jié)果表明，管路的空化效果可以利用平均灰度值得到很好的評價;在通過改變孔徑和改變孔數(shù)兩種改變開孔率的不同方式，得到同一開孔率后，得到不同對應(yīng)的管