改進(jìn)型超微泡增氧裝置的初步研究.pdf

1、隨著養(yǎng)殖技術(shù)的不斷提高，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐漸向高密度、集約化、工廠化方向發(fā)展。影響集約化養(yǎng)殖的關(guān)鍵因素之一就是如何提高養(yǎng)殖水體中溶解氧的濃度，通過(guò)增加水中的溶解氧，可以提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的成活率及產(chǎn)量。目前，使用比較多的是葉輪式、噴射式、水車式、射流式等多種類型的傳統(tǒng)增氧機(jī)械。這些傳統(tǒng)增氧機(jī)械在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮了非常重要的作用，但他們也都存在著一定的局限性。隨著工廠化、集約化養(yǎng)殖的迅速發(fā)展，以及環(huán)境治理的迫切需求，近些年來(lái)，人們逐漸提出了一種新的增

2、氧方式——超微泡增氧方式。在近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出的電解產(chǎn)生超微泡、微型加熱器產(chǎn)生超微泡、超聲波震蕩產(chǎn)生超微泡、高壓電場(chǎng)產(chǎn)生微泡、納米超微泡以及壓強(qiáng)突變產(chǎn)生超微泡等超微泡產(chǎn)生的方法中，壓強(qiáng)突變產(chǎn)生超微泡的方法容易實(shí)現(xiàn)、裝置簡(jiǎn)單、適于水產(chǎn)養(yǎng)殖使用。 本論文通過(guò)對(duì)理想情況進(jìn)行一定的假設(shè)，只分析影響氧吸收率的關(guān)鍵因素，通過(guò)氣泡在水中上升時(shí)的受力、運(yùn)動(dòng)狀況、溶解過(guò)程、壓力平衡等方面的分析，對(duì)氣泡在水中上升時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及氣泡直徑與氧吸收率

3、之間的關(guān)系進(jìn)行了初步的理論研究。對(duì)原超微跑增氧裝置進(jìn)行增氧原理剖析、關(guān)鍵部件功能分析后發(fā)現(xiàn)，2個(gè)自吸泵與1個(gè)射流器的作用就是將空氣和水混合加壓，而能量釋放器的作用是將具有一定壓強(qiáng)的氣水混合物變成超微泡。由于原超微泡增氧裝置需要使用2臺(tái)自吸泵及1個(gè)射流器，大大增加了成本，提高了市場(chǎng)推廣應(yīng)用的難度。經(jīng)過(guò)分析論證，提出初步改進(jìn)方案，在保證增氧效率基本不變的前提下，減少該超微泡增氧裝置的成本，從而提高該增氧裝置的市場(chǎng)推廣。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，可省去1臺(tái)電

4、動(dòng)機(jī)、1臺(tái)自吸泵、1個(gè)射流器和1個(gè)能量釋放器，降低成本約50％左右，從而提高市場(chǎng)的推廣應(yīng)用。 本裝置的核心部件是能量釋放器，調(diào)整能量釋放器的關(guān)鍵尺寸可以控制超微泡的直徑。以兩相流體力學(xué)為基礎(chǔ)，確定氣水混合物在能量釋放器中的流型，以能量釋放器的能量損失為目標(biāo)，能量釋放器的關(guān)鍵尺寸為變量，建立數(shù)學(xué)模型，通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，得到能量釋放器的最佳尺寸。 最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了改進(jìn)方案可行性，改進(jìn)后的新超微泡增氧裝置的有關(guān)增氧參數(shù)，與傳