流体动力式超声波增氧装置的研制与增氧效果研究

发布时间：2020-08-08 11:34

【摘要】：在众多增氧方式中,在不同增氧方式增氧效率不高的背景下,我们将文透里负压吸气原理和流体动力式超声波发声原理进行组合设计,形成了流体动力式超声波增氧装置。本文主要围绕流体动力式超声波增氧装置的簧片哨和喷嘴,在不同尺寸的配合下,研究出其不同的增氧效率,选出水体增氧最佳的配合尺寸。同时,研究了进气量对水体中的溶氧量的影响以及经过增氧之后的水随着时间变化趋势。得到以下结果：(1)进行装置尺寸优化。本试验制作了三个不同簧片长度、厚度和喷嘴高度进行了大量组合试验。最后得出的结果是：簧片长度为43 mm、簧片厚度为1.0mm、喷嘴高度为9 mm时候,在当前水温度下,其溶氧量能够达到饱和甚至超饱和状态。(2)装置进气量对水体的增氧效果。进气量在2L/min时,出现了溶氧量急剧增加的情况,此时水体对氧气吸收效果最佳。当进气量从2-10 L/min左右时,溶氧量增加速率变小,增氧效果缓慢。在10 L/min之后,溶氧量基本上不增加,形成稳定值不变。(3)试验水随着时间的变化趋势。该试验在增氧后的溶氧量在2h内溶氧量还会继续增加,2h达到最大值；2h后,溶氧量会急剧下降；6h后,溶氧量下降速率变缓；到20 h的时候,试验水溶氧量趋于稳定不变状态。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S969.321
【图文】：

示意图,碎化,超声波,液体

＂＊逡逑图１－１是超声波将液体中气泡碎化的过程示意图。当由流体动力式超声波经逡逑过高速水流冲击灻片哨之后的声源发出的超声波传到液体中时，由于水中液体在逡逑超声波的作用下发生振动，使水中梭和进来的较大尺寸的气泡进一步碎化，如果逡逑超声波振动加剧，在波峰处就会有微小液滴源飞起来，飞出的液滴又被超声波振逡逑动而进一步雾化【１＂。逡逑二逡逑（１）逦（２）逦（３）逦（４）逡逑图１－１超声波使液体中气泡碎化的过程示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ邋ｌｉｑｕｉｄ邋ｂｕｂｂｌｅｓ邋ｓｈｒｅｄｄｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ逡逑超声波使液体中气泡碎化的过程大致可分为四个阶段：逡逑第一阶段：液体在超声波的作用下开始在水体中产生波，水中较大的气泡进逡逑入了奈甜的阶段。逡逑第二阶段：声波开始呈现连续的发出，液体出现大振幅的声波阶段，此阶段逡逑３逡逑

结构图,支点,结构图,支持点

■祭逡逑图２－２悬臂式灻片哨结构图逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｓｔｒｕｃ１；ｕｒｅ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ邋ｒｅｅｄ邋ｗｈｉｓｔｌｅ逡逑图２－１中所示的液哨中，灻片有四个支持点，该种灻片哨的固有振动频率为逡逑＾邋＝去？贪。＋尸巧属逡逑式中：；ｒ邋＝邋６／口，６邋＝邋／－口，／为灻片长度的１／２，ａ为厚度均匀部分长度的逡逑－半，为灻片密度，Ｅ为杨氏模量，节点到灻片中也距离为Ｘ，邋２ｒ为灻片的逡逑厚度

结构图,结构图,悬臂式,支撑点

峡逡逑Ｉ逡逑１、喷腔；２、支点式灻片；３、支撑点；４、高速射流逡逑图２－１支点式灻片哨哨结构图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｔｉｌｔｉｎｇ邋ｒｅｅｄ邋ｗｈｉｓｔｌｅ逡逑１、喷腔；３、支撑点；４、氋速射流；５、悬臂式灻片逡逑■祭逡逑图２－２悬臂式灻片哨结构图逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｓｔｒｕｃ１；ｕｒｅ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ邋ｒｅｅｄ邋ｗｈｉｓｔｌｅ逡逑图２－１中所示的液哨中，灻片有四个支持点，该种灻片哨的固有振动频率为逡逑＾邋＝去？贪。＋尸巧属逡逑式中：；ｒ邋＝邋６／口，６邋＝邋／－口，／为灻片长度的１／２，ａ为厚度均匀部分长度的逡逑－半，为灻片密度，Ｅ为杨氏模量，节点到灻片中也距离为Ｘ，邋２ｒ为灻片的逡逑厚度

【引证文献】