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《大连理工大学》 2006年
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水力空化强化效应实验研究

杨会中  
【摘要】:利用空化释放出的能量对过程进行强化,是一种新的能量利用方法。水力空化发生时空化泡溃灭产生的高温、高压等极端环境,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,所产生的活化效应是促进化学过程强化的根本原因。同时,在空化流场中产生的高射流、冲击波和剧烈湍动等机械效应,是促进物理过程强化的主要原因。 为了探求水力空化强化效应的机制和效果,寻求影响空化强化效应的基本规律,本论文就此开展了如下研究工作: 设计建立实用有效的水力空化实验装置;建立空化自由基捕捉新方法,并以此定量检测水力空化羟自由基,研究空化羟自由基产量与空化强度的关系,研究各种因素对空化自由基产量的影响,以寻求最佳空化强化条件;在此基础上,进行了水力空化对含罗丹明B有机废水降解处理、对含产气肠杆菌生物污水杀菌处理研究,实验检验水力空化的强化效果;根据计算流体力学理论对空化流场进行数值模拟,从理论上验证水力空化的发生效果。 研究结果表明: 亚甲基蓝分光光度计法,能够成功地捕捉到水力空化产生的羟自由基,是定量检测空化自由基简便易行的有效方法; 空化程度随空化数的减小而增强,但对于不同的强化过程(化学、物理),因其强化机理不同,故空化数对强化效应的影响也不同; 水力空化系统的压力、温度及时间等操作参数对空化强化效应的影响规律表明:在适宜的操作条件下可产生最佳的空化强化效果; 空化发生器结构的优化设计是保证空化强化效应的重要前提,在一定的水力学条件下,合理的结构尺寸可以增强空化作用效果: 往水流中适量加入干扰气体能够提高空化强度,增强空化强化效果。但过量地掺入气体会削弱空化强度,降低空化强化效果。 对文丘里管空化器流场的数值计算显示,在空化发生区,汽含率和湍动能均远高于其它未空化区域,在最佳空化器结构参数条件下,汽含率和湍动能均有较高值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ02

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【引证文献】
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2 章昱;李育敏;计建炳;;孔板水力空化装置的数值模拟[J];化学反应工程与工艺;2011年03期
3 袁媛;吴胜举;苏婕;胡淑芳;;簧片哨空化流场的Fluent软件数值模拟[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2010年03期
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 郑玲玲;撒世军;赵莹;牟海津;;三唑磷降解菌的筛选及降解特性研究[J];安徽农业科学;2009年22期
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3 王国庆;昌旭东;付广智;;事故条件下~(239)PuO_2气溶胶微粒在室内小环境扩散的三维数值模拟[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
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10 韩传军;刘洋;李蓉;李大彬;雷中清;;基于CFD的三缸柱塞泵泵阀失效机理研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
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1 戴萍;气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 田广平;超空泡运动体壳体结构稳定可靠性分析与优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
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7 陈香;若干碳氮键生成反应的绿色方法的研究[D];浙江大学;2009年
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9 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
10 朱伟亮;基于大涡模拟的CFD入口条件及脉动风压模拟研究[D];北京交通大学;2011年
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1 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
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10 姜雅丽;La_2Mo_3O_(12)薄膜的制备和光学性能的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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2 乔慧琼;孙三祥;王惠敏;武金明;;水力空化的最佳条件研究[J];环境科学与管理;2006年08期
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7 李哲;鳞片石墨浮选特性及工艺研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
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1 秦淼;高速列车空气动力学性能的研究[D];北京交通大学;2011年
2 李志博;计算机辅助液压阀空蚀空化研究[D];厦门大学;2001年
3 殷崇一;潜射导弹发射与出水载荷研究[D];西北工业大学;2004年
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8 丛高伟;离心通风机内部流场的数值模拟分析与比较[D];大连理工大学;2006年
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2 陈伟聪;陈保东;杜明俊;梁爽;程海峰;李明德;;V锥流量计水力空化气液两相流场数值研究[J];节能技术;2011年03期
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1 王惠敏;孙三祥;;水力空化及其研究现状[J];甘肃科技;2005年12期
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3 冯中营;吴胜举;周凤梅;黄利波;;空化杀菌与数值模拟[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
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2 王智勇;基于FLUENT软件的水力空化数值模拟[D];大连理工大学;2006年
3 王云;水力空化技术制备生物柴油的应用研究[D];浙江工业大学;2008年
4 王伟民;应用水力空化技术灭杀富营养化水体中藻类的研究[D];扬州大学;2009年
5 邓洁;多孔板水力空化装置及其强化效应的实验研究[D];湖南大学;2008年
6 黄利波;水力空化技术的实验研究与应用[D];陕西师范大学;2006年
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8 张建锋;水力空化装置的设计及研究[D];天津科技大学;2008年
9 吴亚丹;文丘里管内空泡及空泡群的演变及其溃灭特性[D];大连理工大学;2009年
10 李虹霞;超声空化防除垢与水力空化防除垢和强化传热实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
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