出口直径对溶气释放器微气泡生成的影响研究

刘书城，牛环宁，岳 鹏

（西安石油大学机械工程学院，陕西 西安 710065）

气浮技术是指将大量高度分散的微气泡通入要处理的污染废水中[1]，使它们可以成为载体，与杂质絮凝物彼此粘附，从而达到固体和固体、固体与液体以及液体与液体分离的目的。气浮技术在水处理工程中的应用广泛，而压力溶气气浮技术也普遍应用于气浮过程。释放溶气水中的气体，是压力溶气气浮过程的一个关键环节，由溶气释放装置完成[2]。通过溶气释放器生成平均直径更小、直径更平均且数量更多的微气泡，是提升气浮效率的一个重要途径。

近年来，随着多相流模拟技术的发展[3]，人们对压力溶气气浮技术有了更进一步的认识。本文针对现有的TS型溶气释放器存在的内流场压力梯度小、压降速度慢、出口处气相速度过快等缺点，建立了释放器模型，并改变了释放器的出口直径。运用FLUENT模拟软件，对溶气水流经不同释放器后的结构内部的压力场、速度场及出口处速度分布进行了仿真分析，得到了释放器的内部压力、速度分布云图及出口处速度的分布图，并对仿真结果进行了定性分析和定量分析，对现有释放器结构的改进及形成较优质量的微气泡，具有一定的参考作用。

1 TS型释放器的工作原理

TS型溶气释放器是同济大学首创的压力溶气法专用释放器[4-7]，工作原理为：压力溶气水进入孔口1，流道骤缩降低了部分压能，增强了空气分子的动能。接着溶气水流入孔口2，与释放器内部的挡板碰撞，形成涡流，产生了急剧的湍流扰动从而继续消能，同时降压释气。……