Hydrodynamic cavitation (HC) has been extensively studied for the Advanced Oxidation of organic compounds in wastewaters since it physically produces an oxidative environment at ambient conditions. This process is simple and economical since it can be realized through a properly designed restriction in a pipeline, even in retrofit solutions. Several experimental works individuated similar values of the optimal operating conditions, especially with regard to the inlet pressure. Up to now, the available modeling works rely on a single-bubble dynamics (SBD) approach and do not consider the actual process configuration and pollutant transport in proximity to the oxidizing environment. This work describes different experimental results (from this research group and others) and applies a novel mathematical model based on a transport-phenomena approach, able to directly simulate the effect of HC on the pollutant degradation. The novel proposed model is able to reproduce well a large number of experimental data obtained in different conditions, with different apparatus and different molecules, and allows to interconnect both SBD, fluid-dynamics, and physio-chemical variables in order to deeply study the interaction between the transport of pollutants and the reactive environment. This paper includes collection and discussion of several experimental results with the related main process parameters, description of the novel model and validation against the cited experimental results (to explain the effect of the operating pressure), sensitivity analysis, and the performance limit of the HC with the proposed modeling approach.

中文翻译：

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模拟有机污染物水动力空化的传输现象方法

水力空化 (HC) 已被广泛研究用于废水中有机化合物的高级氧化，因为它在环境条件下物理产生氧化环境。这个过程既简单又经济，因为它可以通过管道中适当设计的限制来实现，甚至在改造解决方案中也是如此。几项实验工作分别给出了最佳操作条件的相似值，尤其是在入口压力方面。到目前为止，可用的建模工作依赖于单气泡动力学 (SBD) 方法，没有考虑氧化环境附近的实际过程配置和污染物传输。这项工作描述了不同的实验结果（来自该研究组和其他人），并应用了基于传输现象方法的新数学模型，能够直接模拟 HC 对污染物降解的影响。新提出的模型能够很好地再现在不同条件下获得的大量实验数据，使用不同的设备和不同的分子，并允许将 SBD、流体动力学和物理化学变量相互关联，以便深入研究相互作用在污染物的传输和反应环境之间。本文包括几个实验结果的收集和讨论以及相关的主要工艺参数、新模型的描述和对引用的实验结果的验证（解释操作压力的影响）、灵敏度分析和 HC 的性能限制与建议的建模方法。新提出的模型能够很好地再现在不同条件下获得的大量实验数据，使用不同的设备和不同的分子，并允许将 SBD、流体动力学和物理化学变量相互关联，以便深入研究相互作用在污染物的传输和反应环境之间。本文包括几个实验结果的收集和讨论以及相关的主要工艺参数、新模型的描述和对引用的实验结果的验证（解释操作压力的影响）、灵敏度分析和 HC 的性能限制与建议的建模方法。新提出的模型能够很好地再现在不同条件下获得的大量实验数据，使用不同的设备和不同的分子，并允许将 SBD、流体动力学和物理化学变量相互关联，以便深入研究相互作用在污染物的传输和反应环境之间。本文包括几个实验结果的收集和讨论以及相关的主要工艺参数、新模型的描述和对引用的实验结果的验证（解释操作压力的影响）、灵敏度分析和 HC 的性能限制与建议的建模方法。具有不同的装置和不同的分子，并允许将 SBD、流体动力学和物理化学变量相互联系起来，以深入研究污染物传输与反应环境之间的相互作用。本文包括几个实验结果的收集和讨论以及相关的主要工艺参数、新模型的描述和对引用的实验结果的验证（解释操作压力的影响）、灵敏度分析和 HC 的性能限制与建议的建模方法。具有不同的装置和不同的分子，并允许将 SBD、流体动力学和物理化学变量相互联系起来，以深入研究污染物传输与反应环境之间的相互作用。本文包括几个实验结果的收集和讨论以及相关的主要工艺参数、新模型的描述和对引用的实验结果的验证（解释操作压力的影响）、灵敏度分析和 HC 的性能限制与建议的建模方法。