方形孔口多孔板水力空化反应器的试验研究与数值模拟

【摘要】：本文的主要工作分为两个部分：(1)运用三维粒子测速仪(PIV)等精密仪器对不同结构参数的方形孔口多孔板进行系统的试验研究；(2)运用Flow-3D软件对不同的多孔板水力空化反应器进行模拟优化。 文章的第一部分主要是通过浙江工业大学水力学实验室自行设计的一套水力空化反应装置，利用PIV、高速摄影机、多点压力电子扫描阀等精密仪器来完成的。试验量测、观察、分析了不同流量时各个方形孔口多孔板的纵向流速、垂向流速、空化数和空化流场。试验得出了纵向流速和垂向流速的分布规律，流量与空化数之间的关系，空化数随下游距离的变化趋势，空化流场随流量和时间的变化规律。 文章的第二部分主要是通过Flow-3D对不同结构参数的多孔板进行数值模拟。首先对模拟结果的正确性进行了验证，然后采用不同的进口流量，对五种不同结构参数多孔板的空化流场进行了数值模拟。模拟得出：多孔板的空化特性与孔板开孔率、孔口形状、布置方式等因素有关，速度和空化数的分布规律与试验结果相符，通过模拟可以得到整个计算区域的流场，压力等数据，对多孔板的优化有重要的参考价值。