自吸式三支管射流曝氣器數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究的開題報(bào)告

自吸式三支管射流曝氣器數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義：隨著水污染越來越嚴(yán)重和水資源的日益緊缺，污水處理工藝發(fā)展也日益重要，其中最常見的處理方式是曝氣法。當(dāng)前曝氣裝置主要包括機(jī)械曝氣和曝氣生物反應(yīng)器兩種。其中機(jī)械曝氣主要利用氣水混合的方式，在上部曝氣槽內(nèi)噴射氣泡以增加溶氧能力，但其存在氣泡流的彌散不均、能耗高等問題；而生物反應(yīng)器則是利用微生物呼吸作用，通過微生物附著于活性污泥顆粒表面來曝氣并進(jìn)行污水處理。近年來，人們開始將前兩者相結(jié)合，提出了自吸式三支管射流曝氣器。這種曝氣器不僅具備了機(jī)械曝氣的優(yōu)點(diǎn)，如能量高效、溶氧能力大等，還可以增加氣液混合效率、提高曝氣效果等。因此，對自吸式三支管射流曝氣器的研究有著重要的意義。二、研究內(nèi)容：本文將對自吸式三支管射流曝氣器進(jìn)行數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，主要內(nèi)容如下：1.建立自吸式三支管射流曝氣器的數(shù)值模型，并對其特性進(jìn)行分析和仿真。2.利用流量計(jì)、壓力變送器等儀器對自吸式三支管射流曝氣器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量其氧傳遞率、溶氧能力等性能指標(biāo)。3.通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析自吸式三支管射流曝氣器的優(yōu)缺點(diǎn)，并探討其應(yīng)用前景和改進(jìn)方向。三、預(yù)期成果：1.建立自吸式三支管射流曝氣器的數(shù)值模型，分析其特性和氣液混合效果。2.實(shí)驗(yàn)測量自吸式三支管射流曝氣器的氧傳遞率、溶氧能力等性能指標(biāo)，并驗(yàn)證模型的可靠性。3.探討自吸式三支管射流曝氣器的優(yōu)勢和應(yīng)用前景，提出改進(jìn)方向和建議。四、研究方法：1.建立自吸式三支管射流曝氣器的數(shù)值模型，利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）分析其特性和氣液混合效果。2.利用流量計(jì)、壓力變送器等儀器對自吸式三支管射流曝氣器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量其氧傳遞率、溶氧能力等性能指標(biāo)。3.分析數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析自吸式三支管射流曝氣器的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)建議。五、研究進(jìn)度安排：第一年：1.閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，了解曝氣器的基本原理、分類和常用構(gòu)型；2.建立自吸式三支管射流曝氣器的數(shù)值模型，利用CFD仿真分析其特性和氣液混合效果；3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，測量自吸式三支管射流曝氣器的氧傳遞率、溶氧能力等性能指標(biāo)。第二年：1.分析數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討自吸式三支管射流曝氣器的優(yōu)缺點(diǎn)；2.提出自吸式三支管射流曝氣器的改進(jìn)方案和建議；3.撰寫論文并進(jìn)行修改、修改和定稿。六、參考文獻(xiàn)：1.ZhuW,LiuY,GaoY,etal.Numericalsimulationandexperimentalinvestigationoftheself-aspiratinghollowjetaerator[J].Journalofenvironmentalmanagement,2018,222:337-345.2.Witharana,S.,Headley,T.,&Le-Clech,P.(2015).Numericalandexperimentalinvestigationofself-aspiratingaerationjets.Chemicalengineeringscience,122,165-175.3.Wang,R.,&Chen,S.(2015).Experimentalstudyonself-aspiratingsubmergedaeratorswithmultipleinletorifices.JournalofEnvironmentalSciences,35,45-50.4.Ye,Q.,Li,X.,&Wei,J.(2014).Studyonself-aspiratingsubmergedjetaeration.ASIANJOURNALOFCHEMICALENGINEERING,9(1),16-21.5.Behera,R.K.,&Gogoi,M.(2018).EffectofParametricVariationonEjectorBasedSelf-Aspirating