Präparation von freiflächigen hyperbolischen Wasserwirbeln

Die Methode beschreibt eine neue und effiziente Wasserbelüftungstechnologie, da die Belüftung der teuerste Teil der Wasseraufbereitung ist. Diese Technologie kann Sauerstoff im Vergleich zu anderen Methoden schneller auflösen und dabei nur minimale Energie verbrauchen. Die effiziente und schnelle Regulierung des Wasserdurchflusses und des Gegendrucks ist das entscheidende Element dieser Technologie, insbesondere bei der Durchführung von Experimenten mit den verschiedenen Trichtern unterschiedlicher Größe, um bestimmte Regime zu erreichen.

Um mit dem Aufbau des Experiments zu beginnen, schalten Sie den Durchflussmesser ein und starten Sie die unterirdische Wasserpumpe. Öffnen Sie das Regelventil und stellen Sie den Wasserdurchfluss so ein, dass er deutlich höher ist als der maximale Durchfluss, der erforderlich ist, um einen Wasserwirbel zu bilden. Ziehen Sie bei Bedarf die Klemme in der Nähe des Trichterauslasses fest und erhöhen Sie den Wasserstand im oberen zylindrischen Teil des Trichters.

Ändern Sie als Nächstes nacheinander die Wasserdurchfluss- und Wasserstandswerte im oberen zylindrischen Teil des Trichters, um verdrehte und gerade Bereiche einzustellen. Für das eingeschränkte Regime drücken Sie die Klemme in der Nähe des Trichterauslasses zusammen, um Gegendruck zu erzeugen, und stellen Sie die Durchflussmenge auf 882 Liter pro Stunde und den Wasserstand auf drei Zentimeter ein. Dann ändern Sie die Durchflussmenge auf 936 Liter pro Stunde und den Wasserstand auf neun Zentimeter.

Kalibrieren Sie für das Tracer-Experiment die pH-Sonden, indem Sie zwei Standardlösungen mit höherem und niedrigerem pH-Wert als dem Betriebsbereich herstellen. Messen Sie den pH-Wert einer Standard-pH-Lösung und stellen Sie den Wert während der Kalibrierung im Datenlogger ein. Messen Sie auf ähnliche Weise den pH-Wert einer Lösung mit höherem pH-Wert und stellen Sie ihn im Datenlogger ein.

Lassen Sie dann den Datenlogger die pH-Sonden kalibrieren. Installieren Sie pH-Sonden am Ein- und Auslass des Trichters. Starten Sie den Aufnahmemodus.

Starten Sie als Nächstes das Experiment und stellen Sie sicher, dass der Wasserwirbel stabil ist. Füllen Sie die Spritze mit der vorbereiteten Tracermischung aus Natronlauge und schließen Sie sie an die Tracer-Injektionsleitung an. Schrauben Sie das Ventil im Einspritzsystem schnell ab.

Dann die Tracerflüssigkeit injizieren und schließlich das Ventil schnell verschrauben. Sobald sich der pH-Wert stabilisiert hat, speichern Sie die pH-Spitzen, die während des Durchgangs der Tracerflüssigkeit durch einen Glastrichter aufgezeichnet wurden. Um die Eintritts- und Austrittsspitzen für die HRT-Berechnung zu analysieren, konvertieren Sie den pH-Wert in den Spitzenwert der Natronlauge und nehmen Sie den Startpunkt des ersten Peaks für den Countdown.

Nehmen Sie dann den Punkt auf dem zweiten Gipfel, der ihn für den Abschluss des Countdowns in zwei gleich große Figuren teilt. Für das DO-Experiment installieren Sie den DO-Sensor am Ein- und Auslass des Trichters. Installieren Sie dann die Temperatursensoren in der Nähe des Ein- und Auslasses des Trichters.

Verbinden Sie jeden Sensor mit dem faseroptischen Sauerstofftransmitter. Starten Sie dann den Aufbau und stellen Sie sicher, dass der Wasserwirbel stabil ist. Starten Sie den Aufzeichnungsmodus und zeichnen Sie die Daten auf, sobald die DO-Konzentration stabil ist.

Das verdrehte Regime hatte eine Doppelhelixform und die größte Grenzfläche zwischen Wasser und Luft, während das gerade Regime eine glatte, gerade Form und eine kleinere Grenzfläche zwischen Wasser und Luft hatte. Das eingeschränkte Regime hatte je nach Wasserstand die Form von verdrehten oder geraden Wirbeln; Seine Länge änderte sich jedoch je nach Anwendung des Gegendrucks. Der Wasserdurchfluss sollte schnell gesteuert werden, um Überläufe zu vermeiden, und kalibrierte Sensoren sollten verwendet werden, um zuverlässige Daten zu erhalten.

Unser laufendes Projekt umfasst die Entwicklung einer neuen Abwasserbehandlungstechnologie, die Plasmaentladung zur Erzeugung von Oxidationsmitteln im Gasraum und einen Wasserwirbel zur Auflösung in Wasser integriert.