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空化是很有应用价值的新型水污染治理工艺,跟别的废水处理方式作对比,其在能效方面具有一定的优势。但目前该技术尚处于基础研究阶段,规模化市场应用尚需解决一些关键问题。本文主要目的是通过CFD软件FLUENT来探索空化强化效应的机理和效果,找出作用于空化强化效应的本质规律,并以此优化空化器的结构,提高空化效率。其中空化发生器是影响水污染治理结果的关键部分。通过比较多种水力空化发生器,从而得到空化器的最优参数,设计出新型的文丘里管和孔板组合的组合空化器。本论文主要研究成果如下:(1)通过与实验结果的比较,在FLUENT中,采用标准k-?模型和空化泡动力学模型对孔板与文丘里管组合的复合空化器作出的模拟成果与实验基本吻合,说明了本论文模型选取的合理及算法的普用性。(2)当出口压力不变时,进口压力在0.4MPa以下,提高压力,空化强度随之增大,在0.4MPa时达到最佳效果;当进口压力大于0.4MPa时,升高进口压力反而会降低空化效应。(3)温度也是影响空化效应的一个重要因素,通过模拟与实验的对比,得出在20℃~40℃时,提高温度,空化强度逐渐增大,在40℃时空化效果较好;大于40℃时,随着温度上升,空化效应随之降低。(4)模拟结果表明,流体的粘性会束缚空化效应,加大流体的粘性,空化效应越弱。随着表面张力的增大,汽含率变化不大,表明表面张力对空化效应的作用很小,可以忽略。对最初气含量的模拟表明,当流体中最初气含量增加到千分位时(本文是到0.005),空化效应随之增强;继续增加最初气含量,空化效应则会随之减小。(5)不同孔板的结构对复合空化器的空化效应有着关键的作用。通过模拟计算得出22孔环状排布的孔板跟文丘里管组合的空化器空化效应较好,实验结果也表明该孔板与文丘里管组合对苯酚的降解率最高,达到21.05%,跟实验结果一致。