复合式水力旋流器论文-应锐

复合式水力旋流器论文-应锐

导读:本文包含了复合式水力旋流器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电石渣,水力旋流器,CFD,正交试验

复合式水力旋流器论文文献综述

应锐[1](2016)在《复合式水力旋流器电石渣提纯方法研究及CFD模拟》一文中研究指出电石(CaC_2)是化工生产的重要原料,水解后产生的电石渣会严重污染环境,我国每年电石渣排放量可以达到1900万吨,电石渣的处理问题十分严峻。目前,利用电石渣烧制石灰并作为生产电石的原材料是公认的最好处理方法,而此方法对电石渣中Ca(OH)_2含量的要求较高。为了实现电石渣生产电石的产业循环,Ca(OH)_2的提纯环节十分关键。通过检测发现,电石渣中Ca(OH)_2含量随着颗粒粒径减小而增大,综合考虑将分离目标粒径定为75μm,理论上分离后的Ca(OH)_2含量可以达到92.4%以上,电石渣颗粒一级回收率为61.6%。根据分离工艺及装备的特点,选用复合式水力旋流器进行电石渣颗粒分级,从而实现Ca(OH)_2的提纯。本文在油水分离用复合式水力旋流器的基础上,根据电石渣颗粒的基本物性参数,设计了一种适用于细颗粒分级或固液分离的复合式水力旋流器。通过最大切向速度轨迹法建立数学模型,完成静态壳体结构设计。通过Fluent软件建立复合式水力旋流器的流场模型,从栅片长度、栅片直径、栅片数量和栅片类型四个方面分析旋转栅结构对流场的影响规律,确定驱动旋转栅的设计方案。制作试验样机,搭建试验平台,使用二次正交旋转组合试验设计,验证复合式水力旋流器的分离效果,确定相关分离指标的主控因素。通过曲面响应法得到复合式水力旋流器的最佳操作参数:进料速度2.0m/s;旋转栅转速1921r/min;进料浓度24.2%。最佳操作参数条件下对应的分离指标:溢流分离极限58.4μm;目标颗粒分离效率92%;单机处理量439.6Kg/h;分离精度系数0.472;分股比0.707。通过与静态水力旋流器进行流场对比发现,在壳体结构参数和操作参数均相同的条件下,复合式水力旋流器的流场压力是静态水力旋流器的6.5倍,切向速度是静态水力旋流器的3.3倍,并且具有较大的零轴速包络面表面积。因此,复合式水力旋流器在离心力场强度、流场的动能补偿和分离效率等方面均具有明显的优势。但是,复合式水力旋流器的轴向速度和流场湍动能较大,故在颗粒的有效分离时间和流场稳定性方面则相对处于劣势。(本文来源于《石河子大学》期刊2016-06-01)

刘杰[2](2012)在《油水分离用复合式水力旋流器的数值模拟研究》一文中研究指出我国多数油田现已进入开发的中后期,很多油田的含水率超过80%,由于环境保护的要求,大量的油田采出液将作为注入水回注到地下,这需要高效节能的油水分离技术。基于旋流分离原理的旋流分离技术因良好的工作性能得到广泛应用,但是传统的水力旋流器也存在诸多不足。复合式水力旋流器是将静态水力旋流器和动态水力旋流器的特点有机结合在一起而开发出来的新型分离设备,有广阔的应用前景。本文基于CFD对复合式水力旋流器内部的强旋流场进行了数值模拟研究,使用Gambit软件建立几何模型,根据内流场各向异性的特点,选择采用雷诺应力模型,并结合混合模型计算得到了压力场、速度场和油相浓度场的分布情况,揭示了压力、切向速度、轴向速度、径向速度以及油相体积分数的分布规律。本文研究了分流比、含油浓度、流量和叶轮转速四个操作参数对复合式水力旋流器压力降性能和分离性能的影响作用。结果表明,分流比的减小、流量和叶轮转速的增加会导致底流压力降升高;溢流压力降随着分流比、含油浓度、流量和叶轮转速的增大而增大;当分流比和叶轮转速增加、流量减小时,简化效率会相应提高。通过正交试验方案得到各操作参数对底流压力降的主次影响关系为:流量、叶轮转速、分流比和含油浓度;对溢流压力降的主次影响关系为:分流比、流量、含油浓度和叶轮转速;对简化效率的主次影响关系为:流量、叶轮转速、分流比和含油浓度,并据此优选出简化效率最大的一组操作参数工况。本文考察了旋转栅叶轮和溢流管的部分结构参数对复合式水力旋流器工作性能的影响,通过分别改变叶轮直径、叶轮长度、叶片数目和溢流管直径来研究了底流压力降和溢流压力降等的变化情况,为以后进一步的设计研究提供了一定参考。(本文来源于《南昌大学》期刊2012-06-10)

刘彩玉,李枫,于永红[3](2009)在《复合式水力旋流器径向压力分布及单体生产能力的确定》一文中研究指出针对复合式水力旋流器的工作原理,在组合涡分离理论的基础上,研究了复合式水力旋流器强制涡域和半自由涡域内的径向压力分布情况,并以此为依据推导出复合式水力旋流器单体的生产能力通式。(本文来源于《化工机械》期刊2009年05期)

于海波[4](2006)在《复合式水力旋流器耦合流场的研究》一文中研究指出复合式水力旋流器是一种新型的水力旋流器。它是依靠流体在旋流器内部形成强螺旋流运动产生离心力而使不同密度的介质分离的。在复合式水力旋流器运行过程中,振动是不可避免的。因而,对考虑振动的复合式水力旋流器的耦合流场进行研究是很必要的。近年来,应用计算流体力学(CFD)的快速发展与广泛应用使耦合流场的数值模拟成为可能,同时耦合流场的数值模拟也受到越来越多学者的重视。在对复合式水力旋流器进行振动测试,分离特性实验研究的基础上,本文基于RNGK-ε湍流模型,建立了耦合数学模型。采用控制体积法、非平衡壁面及FLUENT软件的用户自定义功能首次对复合式水力旋流器耦合流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了旋流器内部流场的速度分布特性、压力分布特性、湍动能及其耗散律分布特性规律。同时为了验证数值计算结果,对静态分离段内部速度场进行测试。并且将实验数据同数值模拟结果进行了比较,外自由涡区的切向速度数值计算与实际测量数值基本一致,轴向速度的数值模拟结果和实际测量结果非常接近。这说明本文所采用的数学模型及算法对复合式水力旋流器内部流场的数值计算是可行的,证明了数学模型和算法的正确性。本论文所建立的数学模型和所使用的数值计算方法为进一步研究复合式水力旋流器的分离机理、流场特性及结构优化设计提供一定的理论基础和经验。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2006-03-15)

李森[5](2006)在《复合式水力旋流器振动特性及分离特性研究》一文中研究指出复合式水力旋流器有机的结合了动态和静态旋流器的优点。它的提出为研究开发同类高效液-液分离器提供了新的思路。作为一种分离设备,人们希望在连续工作中获得较高的分离效率。而高的分离效率需要有一个稳定合理的流场分布,振动的存在对流场的稳定性会产生一定的影响,以及操作参数的选取不当对分离效率也会产生一定的影响,要达到理想的分离效果,有必要研究振动特性和分离特性及它们之间的关系来进一步挖掘设备的潜能。本文首先对复合式水力旋流器进行了模态分析,得到其模态参数,了解其固有的特性,总体上把握结构的固有频率、阻尼、振型等基本特性。查清振动薄弱环节和传递途径,为改进设备的设计或安装、消除或减弱设备的强烈振动,使复合式旋流器能在相对稳定的流场下和相对安全的环境下工作提供保证。通过对设备减振前后的比较分析得出,流量和电动机的转动频率既是影响分离特性又是产生振动的主要原因。研究表明减小复合式水力旋流器较强烈的振动将会提高设备的分离效率。最后对复合式水力旋流器主要操作参数(如流量、电机转速、分流比等)与分离效率之间的关系进行研究,确定这些因素与分离特性的关系。通过试验研究得出,影响水力旋流器分离特性因素的主次关系是流量因素>电动机的转速因素>分流比因素,这将为旋流器操作参数的优选提供可靠的依据。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2006-03-15)

王尊策,李森,吕凤霞[6](2006)在《脱油型复合式水力旋流器操作参数优选》一文中研究指出流量、电动机转速及分流比是影响复合式水力旋流器分离特性的主要操作参数.采用正交试验方法,优化了复合式水力旋流器操作参数,得出了操作参数影响分离特性的主次关系,确定了最佳工作区间及最佳操作参数.试验结果表明:影响该旋流器分离特性的主次因素为流量、电动机转速和分流比;最佳操作参数中处理量为5.5 m3/h,电动机转速为1 734 r/min,分流比为5%;最佳工作区间中流量为5.0~6.0 m3/h,电动机转速为1 700~2 023 r/min,分流比为5%~15%.(本文来源于《大庆石油学院学报》期刊2006年01期)

时培明[7](2005)在《复合式水力旋流器内部流场的数值模拟研究》一文中研究指出近年来,应用计算流体力学(CFD)的原理和方法对水力旋流器内部流场进行数值模拟受到越来越多学者的重视。本文采用 RNG K-ε湍流模型,基于控制体积法,应用 SIMPLE 算法,首次对复合式水力旋流器内部流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了旋流器内部流场的速度分布特性、压力分布特性、湍动能及其耗散律分布特性规律。本文采用代数滑移模型(ASM)对油相流动进行处理。计算得到了油水两相流场的分布规律和油水两相流的分离特性。从数值模拟的轴向剖面油相浓度分布图可以看出旋流器的油水分离主要是在旋流腔、大锥段和小锥段实现的,这与理论分析的结果是一致的。所建立的数学模型实现了对油相液滴径向滑移速度分布规律的模拟,这将有助于对旋流器油水分离过程进行分析。为了验证数值计算结果,对复合式水力旋流器进行了分离特性实验研究,同时对静态分离段内部速度场进行了测试。并且将实验数据同数值模拟结果进行了比较,外自由涡区的切向速度数值计算与实际测量数值基本一致。轴向速度的数值模拟结果和实际测量结果非常接近。入口流量-分离效率关系和分流比-分离效率关系两个方面的数值计算结果和实验数据的相对误差分别在 7%和 15%以内,说明理论计算结果具有一定的可信度。从而说明本文所采用的数学模型及算法对复合式水力旋流器内部流场的数值计算是可行的。证明了数学模型和算法的正确性。本论文所建立的数学模型和所使用的数值计算方法为进一步研究复合式水力旋流器的分离机理、流场特性及结构优化设计提供一定的理论基础和经验。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2005-03-01)

王尊策,时培明,吕凤霞[8](2005)在《复合式水力旋流器内部流场的数值模拟》一文中研究指出复合式水力旋流器是综合了动态和静态旋流器各自优点的新型水力旋流器。采用修正的RNGK ε模型,对复合式水力旋流器内部流场进行了数值模拟。计算结果与实验所得数据基本吻合,证明了模型和算法的正确性。其中,轴向速度和切向速度的数值模拟结果和实际测量结果非常接近;在器壁附近的外自由涡区,切向速度的数值计算与实际测量数值基本一致。对径向速度分布规律的模拟将有助于对旋流器的结构及性能的分析,所建立的数学模型和所使用的计算方法为进一步研究复合式水力旋流器的分离机理、流场特性及结构优化设计提供了一条有效的途径。(本文来源于《石油学报》期刊2005年01期)

李枫[9](2003)在《复合式水力旋流器结构优化设计及性能研究》一文中研究指出本文介绍了一种新型的油水分离设备——复合式水力旋流器。目前适用于油水分离的旋流分离设备有静态水力旋流器和动态水力旋流器两种。静态水力旋流器已有成熟的旋流体结构和旋流体的组合结构(专利ZL96210084.6以及ZL98211681.0),因此在油田中得到了一定的推广应用。动态水力旋流器,经过近几年的研究和实践,也已成为一种技术成熟的分离设备。两种水力旋流器使待分液体产生旋转流场的原因不同,各有其优缺点。复合式水力旋流器把两种旋流器优点有机结合在一起,形成了一种新型的旋流分离设备。液流的高速旋转为相对扩大静态单根旋流体的处理量和提高分离效率奠定了基础。同时后部静止不动的静态旋流体同动态水力旋流器相比,消除了旋流体回转及加工误差等原因产生的振动对旋流场的影响。 复合式水力旋流器的结构优化设计和性能研究为旋流分离技术提供了一种崭新的结构形式,可使复合式水力旋流器进一步朝着产品化的方向发展。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2003-07-10)

宋华,刘晓敏,王尊策,李枫,蒋明虎[10](2003)在《含油水处理用复合式水力旋流器研究进展》一文中研究指出复合式水力旋流器是一种将动态与静态旋流分离技术有机结合在一起 ,而获得强大惯性离心力的含油水高效处理新型设备 ,其主要特点是旋流强度大、液流压力损失较低、振动幅度降低、分离效率更高 ,且处理量在较大的变化范围内有很好的处理效果。介绍其结构设计、分离机理及影响因素等方面的研究进展 ,设计了合理结构的样机。(本文来源于《化学工程》期刊2003年03期)

复合式水力旋流器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

我国多数油田现已进入开发的中后期,很多油田的含水率超过80%,由于环境保护的要求,大量的油田采出液将作为注入水回注到地下,这需要高效节能的油水分离技术。基于旋流分离原理的旋流分离技术因良好的工作性能得到广泛应用,但是传统的水力旋流器也存在诸多不足。复合式水力旋流器是将静态水力旋流器和动态水力旋流器的特点有机结合在一起而开发出来的新型分离设备,有广阔的应用前景。本文基于CFD对复合式水力旋流器内部的强旋流场进行了数值模拟研究,使用Gambit软件建立几何模型,根据内流场各向异性的特点,选择采用雷诺应力模型,并结合混合模型计算得到了压力场、速度场和油相浓度场的分布情况,揭示了压力、切向速度、轴向速度、径向速度以及油相体积分数的分布规律。本文研究了分流比、含油浓度、流量和叶轮转速四个操作参数对复合式水力旋流器压力降性能和分离性能的影响作用。结果表明,分流比的减小、流量和叶轮转速的增加会导致底流压力降升高;溢流压力降随着分流比、含油浓度、流量和叶轮转速的增大而增大;当分流比和叶轮转速增加、流量减小时,简化效率会相应提高。通过正交试验方案得到各操作参数对底流压力降的主次影响关系为:流量、叶轮转速、分流比和含油浓度;对溢流压力降的主次影响关系为:分流比、流量、含油浓度和叶轮转速;对简化效率的主次影响关系为:流量、叶轮转速、分流比和含油浓度,并据此优选出简化效率最大的一组操作参数工况。本文考察了旋转栅叶轮和溢流管的部分结构参数对复合式水力旋流器工作性能的影响,通过分别改变叶轮直径、叶轮长度、叶片数目和溢流管直径来研究了底流压力降和溢流压力降等的变化情况,为以后进一步的设计研究提供了一定参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复合式水力旋流器论文参考文献

[1].应锐.复合式水力旋流器电石渣提纯方法研究及CFD模拟[D].石河子大学.2016

[2].刘杰.油水分离用复合式水力旋流器的数值模拟研究[D].南昌大学.2012

[3].刘彩玉,李枫,于永红.复合式水力旋流器径向压力分布及单体生产能力的确定[J].化工机械.2009

[4].于海波.复合式水力旋流器耦合流场的研究[D].大庆石油学院.2006

[5].李森.复合式水力旋流器振动特性及分离特性研究[D].大庆石油学院.2006

[6].王尊策,李森,吕凤霞.脱油型复合式水力旋流器操作参数优选[J].大庆石油学院学报.2006

[7].时培明.复合式水力旋流器内部流场的数值模拟研究[D].大庆石油学院.2005

[8].王尊策,时培明,吕凤霞.复合式水力旋流器内部流场的数值模拟[J].石油学报.2005

[9].李枫.复合式水力旋流器结构优化设计及性能研究[D].大庆石油学院.2003

[10].宋华,刘晓敏,王尊策,李枫,蒋明虎.含油水处理用复合式水力旋流器研究进展[J].化学工程.2003

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