發(fā)布時間：2022-01-07 19:47

　　水力旋流器是利用離心力場進(jìn)行兩相流體分離的有效分離設(shè)備,如今已被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦業(yè)、食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域�？紤]到空氣柱的不利影響,研究學(xué)者提出在旋流器軸心處安裝中心棒結(jié)構(gòu)的方法來消除空氣柱,提高分離效率,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此設(shè)想的可行性。不過,對于此類中心插入物結(jié)構(gòu)的研究,目前僅從旋流器分離性能的指標(biāo)來研判此類中心插入物結(jié)構(gòu)對旋流器分離效果的影響,并沒有對此類中心插入物結(jié)構(gòu)旋流器內(nèi)流場特性有充分的認(rèn)識。本文利用計算流體動力學(xué)軟件ANSYS Fluent 15.0,通過選擇合適的計算模型及邊界條件對中心棒、中心錐、中心漸擴(kuò)導(dǎo)管和中心固體粗棒四種中心插入物結(jié)構(gòu)水力旋流器內(nèi)多相流流場進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了中心插入物結(jié)構(gòu)對旋流器內(nèi)流場參數(shù)以及分離性能的影響,并通過分析顆粒在中心插入物結(jié)構(gòu)內(nèi)表面以及具有中心插入物結(jié)構(gòu)水力旋流器內(nèi)壁面的體積分布情況,找出中心插入物結(jié)構(gòu)和具有中心插入物結(jié)構(gòu)水力旋流器內(nèi)壁的磨損規(guī)律。模擬結(jié)果表明,與普通型水力旋流器相比,添加中心插入物結(jié)構(gòu)能夠提高旋流器內(nèi)流場的穩(wěn)定性并有利于提高旋流器的分離性能,不過,添加中心插入物結(jié)構(gòu)后水力旋流器錐體部分壁面的磨損程度... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 概述
    1.2 水力旋流器工藝參數(shù)
        1.2.1 旋流器柱體直徑及高度
        1.2.2 給礦口直徑
        1.2.3 溢流管直徑及插入深度
        1.2.4 底流口直徑
        1.2.5 錐體錐角
        1.2.6 給礦壓力
        1.2.7 給礦濃度
    1.3 水力旋流器內(nèi)流體運(yùn)動的基本形式
    1.4 水力旋流器內(nèi)空氣柱的研究
    1.5 水力旋流器磨損研究
    1.6 研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 水力旋流器內(nèi)多相流模擬與控制方程的選擇
    2.1 湍流模型選擇
        2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型
        2.1.2 重整化群k-ε模型(RNG k-ε模型)
        2.1.3 可實(shí)現(xiàn)k-ε模型(Realizable k-ε模型)
        2.1.4 雷諾應(yīng)力模型(RSM)
    2.2 多相流模型選擇
    2.3 控制方程的描述
        2.3.1 質(zhì)量守恒控制方程
        2.3.2 動量守恒控制方程
        2.3.3 多相流的求解
        2.3.4 雷諾應(yīng)力的求解
    2.4 物理模型
    2.5 網(wǎng)格劃分
    2.6 邊界條件設(shè)置
    2.7 求解方法
    2.8 可靠性驗(yàn)證
    2.9 本章小結(jié)
第3章 不同中心插入物結(jié)構(gòu)對旋流器內(nèi)流場參數(shù)的影響
    3.1 壓力分布
    3.2 切向速度分布
    3.3 軸向速度分布
    3.4 循環(huán)流與短路流
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同中心插入物結(jié)構(gòu)對旋流器內(nèi)顆粒體積分布及分級效率的影響
    4.1 中心插入物結(jié)構(gòu)對不同粒度顆粒體積分布的影響
    4.2 顆粒對中心插入物結(jié)構(gòu)的磨損結(jié)果分析
    4.3 不同中心插入物結(jié)構(gòu)水力旋流器內(nèi)壁磨損結(jié)果分析
    4.4 不同中心插入物結(jié)構(gòu)水力旋流器對分級效率的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溢流管直徑對旋流器流場和分離影響研究[J]. 徐冬林,王長艷,傅國輝,張旭,魏德洲.  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2019(01)
[2]中心錐結(jié)構(gòu)對水力旋流器內(nèi)流場及分離效率影響的研究[J]. 周嘉鈺,鄢曙光,熊攀,劉瑋寅,魯聰.  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2018(06)
[3]水力旋流器在海洋石油平臺污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 蘆存財.  石油和化工設(shè)備. 2018(07)
[4]旋流器空氣柱特性的研究[J]. 方勇,袁惠新,華煒杰,付雙成,李雙雙.  食品工業(yè). 2018(01)
[5]底流口直徑對固液分離旋流器壁面磨損的影響[J]. 殷偉偉,范鳳山,袁惠新,未莉莉.  食品工業(yè). 2017(11)
[6]旋流器底流口直徑及入料性質(zhì)對固體顆粒運(yùn)動的影響研究[J]. 呂秀麗.  選煤技術(shù). 2017(05)
[7]水力旋流器新型出口擋板結(jié)構(gòu)對分離性能的影響[J]. 劉鴻雁,韓天龍,王亞,黃青山.  化工學(xué)報. 2018(05)
[8]物性參數(shù)對旋流器壁面磨損的數(shù)值模擬研究[J]. 袁惠新,張衍,呂鳳霞,殷偉偉.  食品工業(yè). 2017(04)
[9]中心錐對水力旋流器性能影響[J]. 張恒,王衛(wèi)兵,馮靜安,張亭,應(yīng)銳.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(08)
[10]渦流板式動態(tài)旋流除砂器的研制[J]. 姜建勝.  云南化工. 2016(02)

博士論文
[1]雙錐旋流器內(nèi)流場與顆粒運(yùn)動模擬及其工業(yè)應(yīng)用研究[D]. 崔瑞.武漢科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]水力旋流器內(nèi)多相流動分離機(jī)制的計算研究[D]. 蔡圃.蘭州大學(xué) 2014
[2]水力旋流器氣液固流場的數(shù)值模擬[D]. 張靜.天津大學(xué) 2010



本文編號：3575157