【摘 要】
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近些年,水力空化技术因其具有高效、低能耗、无二次污染等特点被广泛应用于众多流体领域,在污水处理方面已经成为了研究的热点。由于发生在流体内部的空化现象具有微观性和瞬时性,表征空化强度的手段较为单一,如何定量分析空化器内空化效应的强弱变化没有突破性进展。鉴于此,本文以孔板式空化器作为实验装置,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,以纯水作为空化介质,从水的性质的角度验证孔板式空化器内的空化特性。（1）根
【基金项目】
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黑龙江省科学院科学研究基金项目《空化效应下水物理特性的试验研究》项目编号:KY2020GJS03；
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近些年,水力空化技术因其具有高效、低能耗、无二次污染等特点被广泛应用于众多流体领域,在污水处理方面已经成为了研究的热点。由于发生在流体内部的空化现象具有微观性和瞬时性,表征空化强度的手段较为单一,如何定量分析空化器内空化效应的强弱变化没有突破性进展。鉴于此,本文以孔板式空化器作为实验装置,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,以纯水作为空化介质,从水的性质的角度验证孔板式空化器内的空化特性。（1）根据孔板空化器内气液两相流的流动特点,分析了孔板内流体的控制方程及湍流模型,并根据流体的流通特点,从理论上推导孔板空化器内的流量方程,同时考虑到流体的稳态空化模型的不足,建立适用于孔板内气液两相的动态空化模型,为后续模拟仿真提供理论依据。（2）用Creo建立流体的几何模型,利用ICEM-CFD对其进行划分网格;通过FLUENT对不同结构参数的流体模型进行模拟仿真,借助云图观察流场内气核的析出位置及压力与气含率的分布情况,并以气相质量流率作为评判空化强度的标准,定量分析孔板厚度、孔数、孔型在不同压差下对孔板空化特性的影响。（3）结合单因素对水性质的影响,创建正交试验对操作参数进行优化,确定最优的实验操作参数,并在该参数下进行不同结构的孔板空化效果的验证实验,通过测量空化过程水样的电导率与溶解氧,对不同孔板厚度、不同孔数、不同孔形状下孔板内空化强度进行表征验证,发现不同结构参数的孔板在0.2MPa-1MPa压差下的空化效果与数值模拟相吻合,为孔板空化器的研究方法提供参考。
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