超声空化及絮体破碎过程的模拟与试验分析

发布时间：2017-12-14 19:00

  本文关键词：超声空化及絮体破碎过程的模拟与试验分析

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【摘要】：为探究利于空化效应的超声条件及超声波破碎絮体机理,基于Matlab平台建立空化气泡模型及2种简化的有限扩散聚集(DLA)絮体破碎模型,进行计算机仿真,并通过试验分析得到实际絮体破碎模式.结果表明:随着超声频率的增加,空化效应减弱;声能密度的增加导致空化气泡振幅增大,声能密度为7W/m L时气泡振幅可达初始半径的200倍,空化效果较好.低声能密(0.03~3W/m L)和低超声频率(25~40k Hz)处理絮体时,剥蚀作用为主导作用,超声后絮体粒径减小,分形维数增大;声能密度超过3W/m L或频率大于40k Hz,大规模破碎占主导作用,实际絮体粒径减幅小且结构散.40k Hz的超声频率更利于絮体的破碎,作用10min后,絮体粒径减幅达9.8%,分形维数为1.394,结构更加密实.
【作者单位】： 北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51278005) 北京市自然科学基金项目(8132007) 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07404-003)
【分类号】：X703;TU991.2
【正文快照】： 超声技术是近几年兴起的一种新型技术,在水处理及污泥预处理领域得到了广泛应用[1-3].超声作用的主要机理为空化效应,即液体中的细微气泡被超声波激活、震荡、生长、收缩、破裂的过程[4].空化效应是一个复杂的物理过程,空化气泡的运动受超声时间、声能密度、频率等多种因素影

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本文编号：1288980