学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微纳米气泡发生装置研究

作　者: 刘季霖
导　师: 傅新
学　校: 浙江大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 微纳米气泡气泡发生装置节流释气微探针电解气泡气泡尺寸控制
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 239次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

微纳米气泡由于具有气泡尺寸小、比表面积大、吸附效率高、在水中上升速度慢等特点,在气浮净水、水体增氧、生物制药、精密化学反应等领域有重要应用价值。但在微纳米气泡应用推广过程中根据应用场合不同有两方面问题需要解决：第一,在气浮净水、水体增氧等这些需要大量微纳米气泡的场合,需要解决的关键问题是如何大量、高效的产生微纳米气泡；第二,在生物制药、精密化学反应等这些对微气泡尺寸精度要求较高的场合,需要解决的关键问题是如何高精度的控制微气泡的尺寸。针对这两方面问题,本文分别调研了现有的大量微纳气泡发生技术和尺寸可控的微气泡发生技术。针对现有的大量微纳气泡发生技术存在问题,提出了一种潜水式节流孔释气微纳米气泡发生方法,与现有方法相比,具有结构紧凑,移动便捷,可通过潜水方式工作等特点；在此基础上,本文通过计算和流体仿真设计了潜水式节流孔释气微纳米气泡发生装置原理样机,并通过水池内微气泡发生实验和微气泡性能参数测试实验对原理样机性能进行测试,该样机获得的微气泡在悬浮时间、尺寸分布等参数上有一定的优势。在尺寸可控的微气泡发生技术研究方面,提出了一种用微探针电解产生可控微气泡的方法,具有加工难度低、控制精度高的优点；在此基础上,对微探针电解可控微气泡发生原理进行数学建模,以此为依据设计加工了可控微气泡发生装置原理样机,并搭建实验平台对可控微气泡发生装置原理样机性能进行测试,该样机可精确控制微气泡的尺寸和间距,并且在可控微气泡最小尺寸和尺寸控制精度等参数上有一定的优势。本文还分别讨论了潜水式节流孔释气微纳米气泡装置和微探针电解可控微气泡发生装置目前存在的不足和改进思路。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
1 绪论  10-20
  1.1 课题研究背景及意义  10-17
    1.1.1 微纳气泡在各种领域的应用  10-13
    1.1.2 微纳气泡的产生与控制研究现状  13-17
  1.2 课题内容及关键技术  17-20
    1.2.1 大量微纳米气泡发生装置研发  17-18
    1.2.2 尺寸可控微气泡发生装置研发  18-20
2 大量微纳米气泡发生装置研发  20-56
  2.1 大量微纳米气泡发生装置系统设计  20-35
    2.1.1 大量微纳米气泡发生装置微气泡发生原理  20-22
    2.1.2 大量微纳米气泡发生装置相关参数设计计算  22-35
  2.2 大量微纳米气泡发生装置硬件设计  35-44
    2.2.1 大量微纳米气泡发生装置机械结构设计  35-37
    2.2.2 大量微纳米气泡发生装置控制电路设计  37-44
  2.3 大量微纳米气泡发生装置软件设计  44-50
    2.3.1 主程序设计  44-47
    2.3.2 ADC中断程序设计  47-48
    2.3.3 单片机I/O开启判断程序设计  48-49
    2.3.4 单片机程序烧写设置  49-50
  2.4 大量微纳米气泡发生装置气泡发生实验  50-56
    2.4.1 大量微纳米气泡发生装置水池实验  50-51
    2.4.2 微细气泡悬浮时间测量  51-53
    2.4.3 有效气液混合比测量  53
    2.4.4 微细气泡尺寸分布测量  53-54
    2.4.5 功耗与效率  54-56
3 尺寸可控微气泡发生装置研发  56-81
  3.1 尺寸可控微气泡发生装置原理建模  56-62
    3.1.1 尺寸可控微气泡发生装置原理  56-57
    3.1.2 尺寸可控微气泡发生装置数学建模  57-62
  3.2 尺寸可控微气泡发生装置设计加工  62-69
    3.2.1 尺寸可控微气泡发生装置微探针制备  62-66
    3.2.2 尺寸可控微气泡发生装置机械结构设计  66-69
  3.3 尺寸可控微气泡发生装置微气泡发生实验  69-81
    3.3.1 微气泡高精度尺寸控制实验  69-76
    3.3.2 微气泡间距和频率控制实验  76-81
4 总结与展望  81-83
  4.1 总结  81-82
  4.2 展望  82-83
参考文献  83-87
作者简历及科研成果  87

微纳米气泡发生装置研究

内容摘要

全文目录

相似论文