微孔管的曝氣特點
微孔管是由85%改性橡膠和15%塑料通過加工助劑改性,用擠出模頭加工而成。利用微孔管均勻噴氣原理,將空氣通過管路系統(tǒng)壓入鋪設(shè)在水底的微孔管將空氣均勻地噴射到水體中,形成連續(xù)的氣泡流,將空氣中的氧氣溶入水中。由于此法增氧手段直接、簡單,且能從水底向水而全而增氧,因此溶氧、增氧效果好,值得大力推廣應(yīng)用。但在設(shè)計彌散增氧系統(tǒng)時涉及到微孔管中氣體流速、流量及沿程阻力的變化規(guī)律;微孔管噴射的氣泡流的運動規(guī)律;微氣泡彌散溶氧規(guī)律等方而的問題。本文根據(jù)微孔管均勻噴氣、氣泡流均勻連續(xù)、水體的溫度和壓力環(huán)境保持在理想狀態(tài)等假設(shè),建立其描述它們變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,為彌散增氧系統(tǒng)的設(shè)計提供理論依據(jù)。
微孔管的管壁均勻分布彎曲性微孔。根據(jù)微孔管的不同使用要求,孔徑在0.01~0.08mm。經(jīng)滲水試驗檢測,在100kPa水壓下,內(nèi)徑16mm、長度30m的微孔管中的水流量均勻性達到98.5%。觀察彌散增氧系統(tǒng)的曝氣試驗,在向微孔管系統(tǒng)充氣一段時間后(即微孔管中氣體的靜壓達到 數(shù)值后),微孔管開始曝氣。試驗表明:在長度50m、內(nèi)徑lOmm,壓力196kPa管道中,曝氣量的均勻性超過90%。因此可以認(rèn)為微孔管在 的壓力和流量下, 長度范圍內(nèi)的微孔管的曝氣是均勻的?,F(xiàn)在我們可這樣來描述微孔管的曝氣過程,當(dāng)微孔管的長徑比L/D不超過某一范圍時,其曝氣時的流體動力學(xué)特性就像一個盛滿氣體的容器,在其容器壁而上開有細(xì)長小孔,在 的流體靜壓力作用下,氣體從細(xì)長小孔中均勻流出,同時又有氣體從外部流入而維持總量平衡。假設(shè)開始時,氣體以 的全壓中從微孔管的一端進入微孔管內(nèi),沿微孔管向前流動。此時由于微孔管內(nèi)氣體的靜壓沒有達到足以使氣體沿微孔向外曝氣的數(shù)值,整個微孔管就相當(dāng)于一個一端開口的容器,在外部氣體的不斷補充下積聚能量。當(dāng)流入微孔管的氣體沖到微孔管末端并在微孔管內(nèi)積聚時,微孔管內(nèi)流體的靜壓力從微孔管的末端開始增大,直到足以克服彎曲微孔的摩擦阻力和外界靜水壓力,氣體從微孔管的末端 先開始曝氣,隨后沿微孔管向氣體入口端延伸, 后整個微孔管均勻曝氣。此后基本維持該靜壓力不變。