水力空化強(qiáng)化效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、利用空化釋放出的能量對過程進(jìn)行強(qiáng)化，是一種新的能量利用方法。水力空化發(fā)生時(shí)空化泡潰滅產(chǎn)生的高溫、高壓等極端環(huán)境，可以使水分子鍵裂解，產(chǎn)生自由基。由于自由基具有很高的活性，所產(chǎn)生的活化效應(yīng)是促進(jìn)化學(xué)過程強(qiáng)化的根本原因。同時(shí)，在空化流場中產(chǎn)生的高射流、沖擊波和劇烈湍動(dòng)等機(jī)械效應(yīng)，是促進(jìn)物理過程強(qiáng)化的主要原因。 為了探求水力空化強(qiáng)化效應(yīng)的機(jī)制和效果，尋求影響空化強(qiáng)化效應(yīng)的基本規(guī)律，本論文就此開展了如下研究工作： 設(shè)計(jì)建立實(shí)用有

2、效的水力空化實(shí)驗(yàn)裝置；建立空化自由基捕捉新方法，并以此定量檢測水力空化羥自由基，研究空化羥自由基產(chǎn)量與空化強(qiáng)度的關(guān)系，研究各種因素對空化自由基產(chǎn)量的影響，以尋求最佳空化強(qiáng)化條件；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了水力空化對含羅丹明B有機(jī)廢水降解處理、對含產(chǎn)氣腸桿菌生物污水殺菌處理研究，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)水力空化的強(qiáng)化效果；根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)理論對空化流場進(jìn)行數(shù)值模擬，從理論上驗(yàn)證水力空化的發(fā)生效果。 研究結(jié)果表明： 亞甲基藍(lán)分光光度計(jì)法，能夠成功地

3、捕捉到水力空化產(chǎn)生的羥自由基，是定量檢測空化自由基簡便易行的有效方法； 空化程度隨空化數(shù)的減小而增強(qiáng)，但對于不同的強(qiáng)化過程(化學(xué)、物理)，因其強(qiáng)化機(jī)理不同，故空化數(shù)對強(qiáng)化效應(yīng)的影響也不同； 水力空化系統(tǒng)的壓力、溫度及時(shí)間等操作參數(shù)對空化強(qiáng)化效應(yīng)的影響規(guī)律表明：在適宜的操作條件下可產(chǎn)生最佳的空化強(qiáng)化效果； 空化發(fā)生器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證空化強(qiáng)化效應(yīng)的重要前提，在一定的水力學(xué)條件下，合理的結(jié)構(gòu)尺寸可以增強(qiáng)空化作用效果