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空化是指液体内局部压强降低于该液体的饱和蒸气压时,液体内部或液固交界面上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程。空泡溃灭时将产生瞬时的高温、高压、强烈冲击波和高速微射流等极端物理条件,可以使水分子键裂解,产生自由基。由于自由基具有很高的活性,所以空化可以强化化学过程。在空化流场中产生高射流、冲击波和剧烈湍动等机械效应,可以强化物理过程。传统的水力空化器均为中间开孔的孔板或文丘里管,本文致力于一种孔隙在档板外周的环隙型水力空化器的研究。这种空化器将大大增加空化区的面积,并且空泡与边壁接触机会增多,使空泡溃灭强度增强。另外,此环隙型空化器的孔隙在档板外周的这种结构,也决定了它将有与传统空化器相比更广泛的应用空间。为了研究这种环隙型水力空化器的空化强度、化学过程强化效果和物理过程强化效果,本论文进行了如下研究工作：(1)设计几组不同类型、不同尺寸系列的环隙型空化器,供实验使用；(2)通过实验筛选出具有最佳结构类型及结构尺寸的空化器；分别改变操作参数(如：入口压力、流体温度等)和环隙型空化器的结构参数(如：档板直径,档板外型,级数等),研究各参数对环隙型空化器空化强度的影响,并选出本实验条件下环隙型空化器的最佳结构类型及结构尺寸。(3)对环隙型水力空化器在具体的化工过程中的应用进行实验研究；选择两个方面的应用领域：一是有机物的降解。本论文研究了运用环隙型空化器对农药氧化乐果的降解,并研究了操作参数和空化器的结构参数对氧化乐果降解率的影响。二是管道内壁的除垢。本论文选取了一种内壁污垢为沥青的管道,用环隙型空化器对其实施污垢去除实验。分别改变操作参数和空化器的结构参数,研究适合于去除该种性质污垢的水力空化条件。(4)环隙型空化器空化效应的理论研究。运用流体力学、空泡动力学和计算流体力学理论,采用适用的理论模型和计算方法,对环隙型空化器产生的空化流场进行数值模拟,从理论上对环隙型空化器的空化效果进行研究。