水是人类赖以生存的条件,也是我国实施可持续发展的重要物质基础。随着社会经济和城市化进程全面发展,人类日常生活污水和工业废水日益增多。当污染物进入河流、湖泊或地下水,其含量超过水体的自然净化能力时,水体的水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化。大量的无机、有机污染物进入水体,破坏水体生态系统,被人类使用的过程中,不同程度的危及到人体健康,同时也影响到工农业生产。因此水污染治理成为人类社会健康稳步发展的关键条件。　　 射流曝气装置结构简单、曝气效果好,应用较广泛。本课题依据传统射流曝气装置,研制了一种适用于小型河流湖泊污水治理的射流曝气装置。　　 本课题设计的射流曝气装置主要由屏蔽潜水泵和射流曝气器组成,二者均在在液下工作。泵的水力部分和电机直联,射流曝气器与泵出口直接相接。利用FLUENT软件对射流曝气器内部流场进行数值计算。分析喉嘴距和喉管长度对射流曝气器内部流场的影响,得出最优值。由于潜水电泵在液下工作用来输送不清洁介质,设计具有独立冷却润滑循环回路的屏蔽式潜水电机。本文的主要研究内容如下:　　 1、系统地总结射流曝气装置的发展和工作原理,重点阐述传质理论和射流过程中的氧转移影响因素。　　 2、根据索科洛夫包络线方程设计了一台射流曝气装置,计算了射流曝气器的主要参数,包括喷嘴直径、喉嘴距、喉管长径比。对射流曝气器内部两相流应用FUYENT软件进行数值计算,分析内部流动情况。分别比较不同喉嘴距和喉管长度的射流曝气器,找出最佳喉嘴距和喉管长度。　　 3、根据射流曝气器所需流量及工作扬程,设计与之配套屏蔽潜水泵的水力部件,利用FLUENT对泵内流场进行数值分析和性能预测。　　 4、理论计算屏蔽潜水电机发热量和最小循环流量,设计独立冷却润滑循环回路。对多种辅助叶轮进行数值模拟比较得出最优结构,具有新颖性。通过CFD技术对屏蔽潜水泵内部全流场进行数值计算,分析内部流场的压力云图及屏蔽套间隙、轴承间隙的速度矢量图等,验证了循环回路的合理设计,同时分析了主要间隙对循环效果的影响。