水力空化發(fā)生裝置的研究.pdf

1、空化現(xiàn)象是液固交界面上或液體內(nèi)部蒸氣或氣體的空泡（空穴）的形成、發(fā)展和潰滅的過程，是一種非常復(fù)雜的流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象?？张菰谝后w中運(yùn)動(dòng)和潰滅時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫、高壓、并伴隨著強(qiáng)烈的沖擊波和高速射流?？栈哂械倪@種特點(diǎn)，使得在通常情況下難以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以利用空化實(shí)現(xiàn)，為我們所用。例如:在清洗方面，空化水射流清洗法對(duì)碳?xì)浠衔镱惓恋砦锏那逑刺貏e有效，在該環(huán)境下有機(jī)化合物大大遞減，而無機(jī)化合物也能被氧化減少;用于材料切割、巖石破碎和油井解堵;用

2、于材料的超細(xì)粉碎;用于改善材料的表面性能;促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，空化水射流化學(xué)效應(yīng)主要表現(xiàn)為直接熱分解、自由基氧化和超臨界水氧化等，利用空化水射流產(chǎn)生的物理、化學(xué)效應(yīng)處理污水將開辟全新的水處理技術(shù)技術(shù)新領(lǐng)域。
　　為了探究空化機(jī)理，研究空化發(fā)生裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，尋求最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，為水力空化發(fā)生裝置的研制提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。本文采用高速攝影裝置，利用圖像處理方法，對(duì)以多孔孔板為發(fā)生器的水力空化過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到設(shè)計(jì)水力空化裝置所需

3、的最佳參數(shù)。
　　本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，設(shè)計(jì)制作了十二塊多孔孔板。十二塊多孔孔板分別在開孔率、開孔直徑、孔數(shù)、孔的排布、是否有中心孔方面存在不同，利用這些孔板進(jìn)行水力學(xué)試驗(yàn)。運(yùn)用圖像處理得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并采用平均灰度值進(jìn)行分析，探索多孔孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)水力空化效果的影響。
　　研究結(jié)果表明，管路的空化效果可以利用平均灰度值得到很好的評(píng)價(jià);在通過改變孔徑和改變孔數(shù)兩種改變開孔率的不同方式，得到同一開孔率后，得到不同對(duì)應(yīng)的管