射流曝氣裝置的研究.pdf

1、水是人類賴以生存的條件,也是我國實施可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程全面發(fā)展,人類日常生活污水和工業(yè)廢水日益增多。當(dāng)污染物進(jìn)入河流、湖泊或地下水,其含量超過水體的自然凈化能力時,水體的水質(zhì)和水體底質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化。大量的無機(jī)、有機(jī)污染物進(jìn)入水體,破壞水體生態(tài)系統(tǒng),被人類使用的過程中,不同程度的危及到人體健康,同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此水污染治理成為人類社會健康穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵條件。
　　

2、 射流曝氣裝置結(jié)構(gòu)簡單、曝氣效果好,應(yīng)用較廣泛。本課題依據(jù)傳統(tǒng)射流曝氣裝置,研制了一種適用于小型河流湖泊污水治理的射流曝氣裝置。
　　 本課題設(shè)計的射流曝氣裝置主要由屏蔽潛水泵和射流曝氣器組成,二者均在在液下工作。泵的水力部分和電機(jī)直聯(lián),射流曝氣器與泵出口直接相接。利用FLUENT軟件對射流曝氣器內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值計算。分析喉嘴距和喉管長度對射流曝氣器內(nèi)部流場的影響,得出最優(yōu)值。由于潛水電泵在液下工作用來輸送不清潔介質(zhì),設(shè)計具有獨

3、立冷卻潤滑循環(huán)回路的屏蔽式潛水電機(jī)。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、系統(tǒng)地總結(jié)射流曝氣裝置的發(fā)展和工作原理,重點闡述傳質(zhì)理論和射流過程中的氧轉(zhuǎn)移影響因素。
　　 2、根據(jù)索科洛夫包絡(luò)線方程設(shè)計了一臺射流曝氣裝置,計算了射流曝氣器的主要參數(shù),包括噴嘴直徑、喉嘴距、喉管長徑比。對射流曝氣器內(nèi)部兩相流應(yīng)用FUYENT軟件進(jìn)行數(shù)值計算,分析內(nèi)部流動情況。分別比較不同喉嘴距和喉管長度的射流曝氣器,找出最佳喉嘴距和喉管長度。

4、r>　　 3、根據(jù)射流曝氣器所需流量及工作揚(yáng)程,設(shè)計與之配套屏蔽潛水泵的水力部件,利用FLUENT對泵內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值分析和性能預(yù)測。
　　 4、理論計算屏蔽潛水電機(jī)發(fā)熱量和最小循環(huán)流量,設(shè)計獨立冷卻潤滑循環(huán)回路。對多種輔助葉輪進(jìn)行數(shù)值模擬比較得出最優(yōu)結(jié)構(gòu),具有新穎性。通過CFD技術(shù)對屏蔽潛水泵內(nèi)部全流場進(jìn)行數(shù)值計算,分析內(nèi)部流場的壓力云圖及屏蔽套間隙、軸承間隙的速度矢量圖等,驗證了循環(huán)回路的合理設(shè)計,同時分析了主要間隙對循環(huán)效