第1章 射流气动旋流雾化原理 1
1.1横向射流气动雾化 2
1.1.1横向射流气动雾化简介 2
1.1.2横向射流运动轨迹和穿透深度数学模型 3
1.1.3横向射流气动雾化破碎机制 7
1.2气液传质过程及其强化方法 9
1.2.1气液传质理论 9
1.2.2气液传质过程强化方法 14
1.3射流气动旋流雾化的提出 16
参考文献 17
第2章 水力喷射空气旋流器压降特性及其压力场模拟 21
2.1实验装置与测试方法 22
2.1.1实验装置与WSA结构 22
2.1.2测试方法 23
2.2气相压降数值模拟 24
2.2.1数学模型的选择 24
2.2.2数值模拟条件 24
2.2.3网格无关性验证 25
2.2.4数学模型验证 25
2.3气相压降特性和液相含率 26
2.4液相流型特性 28
2.5气相压降数学模型 29
2.5.1量纲分析 29
2.5.2经验公式的拟合 30
2.6压力场数值模拟结果 31
2.6.1各个截面的压力分布规律 31
2.6.2各个截面的湍动能分布规律 33
2.6.3耦合空间环隙区域压力场分布规律 34
本章小结 37
参考文献 37
第3章 射流气动旋流雾化的流型 39
3.1流型观察系统构建及测试方法 40
3.1.1WSA装置与实验流程 40
3.1.2 WSA液相射流流型观察 41
3.1.3 WSA有效比相界面积a的测定 42
3.2射流流型演变过程的观察 43
3.3射流流型转化图 45
3.4不同流态下气-液传质有效比相界面积a的变化 46
本章小结 47
参考文献 48
第4章 射流气动旋流雾化的气液传质特性 49
4.1实验测试系统构建及方法 51
4.1.1实验装置与WSA结构 51
4.1.2实验流程 52
4.1.3有效相界面积a、液膜传质系数kL和增强因子E的计算 53
4.2液相无微粒时WSA的传质性能 54
4.2.1传质系数量纲分析 54
4.2.2传质系数经验公式的拟合 54
4.2.3进口气速对a、kL和kLa的影响 55
4.2.4液体喷射速度对a、kL和kLa的影响 56
4.2.5 WSA中气-液传质机理探讨 57
4.3微粒对WSA气液传质强化的影响 58
4.3.1气液传质强化微粒的筛选 58
4.3.2固含率对a、 kL、 kLa和E的影响 59
4.3.3固体微粒在不同进口气速下对a、kL、 kLa和E的影响 60
4.3.4固体微粒在不同液体喷射速度下对a、kL、kLa和E的影响 61
4.3.5微粒强化射-旋流体系气液传质机理探讨 62
本章小结 64
参考文献 65
第5章 射流气动旋流雾化过程模拟及雾化机理 68
5.1数值模拟几何模型与边界条件 69
5.1.1几何模型 69
5.1.2数学模型 70
5.1.3边界条件 70
5.1.4网格划分及无关性验证 70
5.2雾化液滴尺寸测试系统与方法 71
5.3气相压降突变特性数值模拟 72
5.3.1 WSA气相压降与液相回流比模拟值与实验值对比 72
5.3.2 WSA的压降特性及其特征值 72
5.4 WSA中射流的雾化过程及其机理分析 74
5.5不同压降区域比传质面积变化规律 77
5.6雾化液滴尺寸变化规律 78
本章小结 79
参考文献 79
第6章 水力喷射空气旋流器的结构优化 81
6.1理论分析 82
6.1.1喷孔排列方式及射流与空气旋流场相互作用分析 82
6.1.2临界喷孔间距的定义及其计算方法 83
6.1.3废水脱氮传质系数计算 84
6.2 WSA结构优化实验设计及测试方法 86
6.2.1实验装置 86
6.2.2 WSA结构优化实验设计及取值 87
6.2.3脱氮实验流程 91
6.2.4 WSA分离空间结构数值模拟 91
6.3喷孔排列方式优化 93
6.4喷孔间距优化 96
6.5喷孔直径优化 98
6.5.1量纲分析 99
6.5.2实验数据拟合 99
6.5.3喷孔直径对脱氮传质系数KLa的影响 100
6.5.4喷孔直径设计取值讨论 101
6.6排气管直径和深度优化 103
6.6.1排气管直径对传质系数和气相压降影响 103
6.6.2排气管深度对传质系数和气相压降影响 106
6.6.3排气管直径和深度优化取值讨论 108
6.7分离空间结构优化 110
6.7.1分离空间结构对WSA内气液传质性能的影响 110
6.7.2分离空间结构对WSA内部气相压降的影响 113
6.7.3分离空间结构对射-旋流耦合状态的影响 113
6.7.4分离空间结构对WSA中切向速度分布的影响 115
6.7.5分离空间结构对WSA中轴向速度分布的影响 116
6.7.6分离空间结构对WSA中径向速度分布的影响 118
6.7.7分离空间结构对WSA耦合场内湍动能的影响 119
6.7.8分离空间结构对WSA有效比相界面积的影响 119
6.8进气口位置和底部挡板结构优化 120
6.8.1进气口位置对传质效率和气相压降的影响 120
6.8.2底部挡板结构对传质效率和气相压降的影响 123
6.8.3底部挡板结构对回流比的影响 127
本章小结 128
参考文献 129
第7章 射流气动旋流雾化用于烟气脱硫及其过程机理 133
7.1实验体系构建及实验流程 134
7.1.1实验装置与WSA结构 134
7.1.2实验流程 135
7.2过程参数对脱硫率的影响规律 136
7.2.1回流比的影响 136
7.2.2进口气速的影响 137
7.2.3液体喷射速度的影响 138
7.2.4吸收剂中Ca（OH）2浓度的影响 138
7.2.5烟气中SO2进口浓度的影响 139
7.3 WSA湿法脱硫过程中的传质机理 140
7.3.1湿法烟气脱硫的物理化学过程 140
7.3.2 WSA中湿法烟气脱硫传质过程分析 141
本章小结 145
参考文献 146
第8章 射流气动旋流雾化用于含铬废水处理 147
8.1理论分析 148
8.1.1 SO2还原法处理含铬废水反应过程分析 148
8.1.2 SO2还原含铬废水的传质吸收过程分析 150
8.2实验体系构建及测试方法 151
8.2.1实验装置 151
8.2.2实验过程与方法 151
8.3废水初始pH的影响 153
8.4液相射流速度的影响 155
8.5 SO2浓度的影响 156
8.6废水中初始Cr（Ⅵ）浓度的影响 157
8.7 SO2还原含铬废水处理工艺对比 158
本章小结 160
参考文献 160
第9章 射流气动旋流雾化强化废水脱氮除磷 162
9.1实验装置及测试方法 164
9.1.1水力喷射空气旋流器的设计 164
9.1.2水力喷射空气旋流器脱氮除磷实验系统 165
9.1.3高浓度氨氮废水脱氮实验流程 166
9.1.4厌氧消化猪场废水样品 166
9.1.5猪场废水沉淀吸附平衡脱除氮、磷和COD实验 166
9.1.6猪场废水同时脱除氮、磷和COD实验流程 167
9.1.7废水吹脱脱氨氮率和体积传质系数的计算 167
9.2射流气动旋流雾化脱氮效果 168
9.2.1氨氮废水初始浓度对脱氮效果的影响 168
9.2.2液相射流流速的影响 170
9.2.3空气流量的影响 170
9.2.4液相温度的影响 172
9.2.5 WSA与传统吹脱氮设备综合对比 173
9.3射流气动旋流雾化用于猪场废水脱氮除磷效果 174
9.3.1平衡实验去除NH3-N、 TP和COD效果和机理 174
9.3.2 Ca（OH）2用量对在WSA中同时去除NH3-N、 TP和COD效果的影响 177
9.3.3进口气速对同时去除NH3-N、 TP和COD的影响 178
9.3.4悬浮浆液射流流速对同时去除NH3-N、 TP和COD的影响 180
9.3.5沉降过程对同时去除NH3-N、 TP和COD的影响 182
本章小结 183
参考文献 184
第10章 射流气动旋流雾化除尘 186
10.1实验体系构建及测试方法 187
10.1.1细颗粒物样品 187
10.1.2实验装置 188
10.1.3实验过程与方法 190
10.1.4 WSA总除尘率的计算 191
10.2射流气动旋流雾化除尘规律 191
10.2.1粉尘初始浓度对除尘率的影响 191
10.2.2液相射流流速对除尘率的影响 192
10.2.3进口气速对除尘率的影响 193
10.2.4除尘率与操作参数之间数学关系模型 194
10.2.5粉尘脱除前后粒径分布变化规律 195
10.3润湿剂强化射流气动旋流雾化除尘效果 196
10.3.1润湿剂水溶液的表面张力分析 196
10.3.2不同润湿剂对粉煤灰去除率的影响 197
10.3.3细颗粒物捕集前后粒径变化规律 201
10.3.4细颗粒物捕集前后形貌特性变化规律 201
本章小结 202
参考文献 203