一、发明创造简介:
水力空化对化学反应过程具有明显的强化作用,从能效和规模化方面与超声空化相比,具有简便易行、能耗低、效率高、空化区域大,可用于大流量介质的处理等优点。但水力空化存在空化强度较小,用于声化学反应的效率仍然较低等问题。研究表明,超声或水力空化对化学过程的强化作用,主要取决于空化自由基的产量,而空化自由基的产量决定于瞬态空化的强度。湍流作用使得空化泡运动呈现出明显的瞬态空化特征,湍流强度越强,空化强度越高。显然将湍流效应用于强化水力空化过程中的瞬态空化,是解决水力空化存在空化强度较小、声化学反应的效率低等问题的可行途径。基于上述基础研究结论,依据流体力学的基本原理,本发明设计出一种全新结构的"湍流能强化水力瞬态空化的文丘里管",具有结构简单、加工安装容易、承压高、污水处理效率高的特点。
二、创新点:
本发明依据流体力学的基本原理,采用具有台阶的整流棒与直管构成全新结构的多级串联文丘里管。进入本发明的高速、高压水流除了产生传统的文丘里管所产生的水力空化作用外,当高速水流与变径直棒迎水面、背水面上的台阶以及直径最小段上的锯齿形发生撞击时,在水流中同时产生剧烈的湍流效应,这种湍流效应作用于文丘里管产生的水力空化泡上,使得空化泡运动呈现出明显的瞬态空化特征,解决了传统文丘里管水力空化存在空化强度较小、声化学反应的效率低等问题。
三、发明的应用价值和市场前景:
可广泛用于给水和污水的净化处理。