三次曲线静态旋流器的分离特性及现场试验研究

论文摘要

含油污水处理用三次曲线水力旋流器是在常规旋流器的基础上开发的一种新型高效的离心分离设备。它具有体积小、处理能力大、有效分离粒度下限小以及速度快等优点。本文通过结构设计、流场分析和试验研究的方法对三次曲线水力旋流器的分离机理及分离特性进行了研究。通过对三次曲线旋流器内流场的分布研究得出:随着半径的减小,轴向速度亦减小,在某一点处为零,称为零轴向速度点。半径继续减小时,轴向速度反向指向溢流口,在中心线附近(核心处)达到最大值(正值),并且轴向速度呈对称分布状。各截面上的零轴向速度点连接起来,形成了一个零轴向速度包络面(LZVV)。切向速度是周向对称的;从边界开始随半径的减少速度逐渐增大,并存在一个最大切向速度点;从最大切向速度点开始,当半径进一步减小时,切向速度逐渐减小,直至中心点处切向速度为零。以最大切向速度点为界,速度场分为外涡流区与内涡流区两个区域。最大切向速度轨迹面为一圆柱面。通过试验研究得出旋流器的最佳参数为:大锥段、小锥段以及大小锥段的连接处采用三次曲线、主直径28mm、溢流口径6mm、底流口径14mm。通过三次曲线旋流器与普通旋流器的性能对比,证明了所设计的三次曲线旋流器的分离性能优于普通旋流器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 旋流分离技术简介
• 1.2 三次曲线旋流器研究现状
• 1.3 水力旋流器的流场研究方法
• 1.3.1 实验测量研究方法
• 1.3.2 理论计算方法
• 1.4 论文研究的内容、意义及应用价值
• 1.4.1 论文研究的内容
• 1.4.2 论文研究的意义及应用价值
• 第二章 液-液水力旋流器的特征参数和分离原理
• 2.1 液-液水力旋流器的特征参数
• 2.1.1 处理量
• 2.1.2 分流比
• 2.1.3 分离效率
• 2.1.4 压力降
• 2.1.5 压降比
• 2.2 液-液水力旋流器的结构及分离原理
• 2.2.1 水力旋流器的结构组成
• 2.2.2 介质的径向受力分析
• 2.2.3 介质的轴向受力分析
• 2.2.4 水力旋流器的分离原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 三次曲线静态旋流器的结构设计
• 3.1 结构设计的理论基础
• 3.2 结构设计
• 3.2.1 大锥段部分设计
• 3.2.2 小锥段部分设计
• 3.2.3 圆弧过渡段部分设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 三次曲线旋流单体内流场的分布规律
• 4.1 测速设备的选择
• 4.2 二维激光多普勒测速
• 4.3 用二维激光测速仪测定流场的几个关键问题
• 4.4 软件条件
• 4.5 速度场测定
• 4.5.1 轴向速度
• 4.5.2 切向速度
• 4.6 本章小结
• 第五章 油田现场试验研究
• 5.1 油田现场试验介绍
• 5.2 现场试验方案及试验样机
• 5.2.1 试验方案
• 5.2.2 实验样机
• 5.2.3 试验物料
• 5.2.4 实验方法及规范
• 5.2.5 评价指标
• 5.3 静态单体试验研究
• 5.3.1 最佳处理量的优选
• 5.3.2 最佳分流比的优选
• 5.3.3 最佳溢流口径的优选
• 5.4 三次曲线旋流单体与普通旋流器的性能对比
• 5.4.1 处理量对分离效率的影响
• 5.4.2 分流比对分离效率的影响
• 5.5 压降分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要