雙層復合式潛表曝氣機的研究.pdf

1、曝氣機作為一種重要的污水處理設備已得到了廣泛推廣和使用。雖然目前市場上有許多類型的曝氣機，但是現有曝氣機存在著一定的不足，如倒傘型曝氣機不能進行深層曝氣，曝氣效率低，安裝不方便；潛水式曝氣機只能用于專門的污水處理池中曝氣。因此，在當前形勢下，分析市場上現有產品的不足，對現有產品進行曝氣機理研究及結構優(yōu)化設計具有重要的現實意義?；谑袌錾铣Ｓ闷貧鈾C尤其是倒傘型曝氣機和潛水式曝氣機的結構特點，同時考慮到曝氣設備可靠性、經濟性、技術先進性、穩(wěn)

2、定性等方面因素，本文提出了一種雙層曝氣機構，設計了一種雙層復合式潛表曝氣機，制作了雙層復合式潛表曝氣機實驗樣機。該曝氣機結合了潛水式曝氣機、倒傘型曝氣機等優(yōu)點，具有廣闊的市場前景，滿足環(huán)境保護的新需要。
　　首先，基于曝氣機創(chuàng)新設計的理論基礎和設計要求，對市場上常用曝氣機的工作原理及結構進行研究及分析，提取出了曝氣機的核心功能——溶氧，對溶氧進行功能分解，得到了四個分功能：充氣功能，水利推進功能，氣水混合功能，氣水導流功能，并對上

3、述四個分功能分別進行原理分析，在此基礎上對初步設計方案進行了篩選、評價、總結及確定，得出了曝氣機的相對最優(yōu)設計方案。
　　其次，基于相對最優(yōu)設計方案，提取出了曝氣機的主要裝置：供氣裝置，水利推進裝置，氣水混合裝置，氣水導流裝置，提出了中空主軸充氣、倒傘葉輪與推流片同軸雙層二次曝氣結構，繪制出了雙層復合式潛表曝氣機的原理樣機圖，并詳細介紹了其結構組成部分及工作原理。
　　然后，基于計算流體力學對倒傘葉輪單獨工作時、推流片單獨工

4、作時及倒傘葉輪與推流片組合工作時曝氣池流場分別進行Fluent數值模擬，以驗證設計方案的可靠性，在此基礎上又對倒傘葉輪與推流片在不同高度差下曝氣池流場進行了數值模擬，以找出相對最優(yōu)高度差。
　　最后，結合雙層復合式潛表曝氣機的三維原理樣機圖及流場迭代結果，基于結構的工作原理、結構特點及創(chuàng)新點進行其實驗樣機及簡易模型的制作，并繪制出其重要結構部分的工程圖。
　　本文所做的工作，為今后針對曝氣機的深入研究打下了堅實的基礎，數值模