在計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用下,對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的旋風(fēng)分離器進行研究的數(shù)值模擬仿真技術(shù)應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離器因為氣體處理量多、分離效率高等優(yōu)點在工業(yè)除塵領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,但它同時也有不易移動、粉塵易堆積、尺寸結(jié)構(gòu)大等缺點。針對傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器的尺寸結(jié)構(gòu)大和不易移動的缺點,一種有效的解決方案是縮短旋風(fēng)除塵器高度。使其具有體積小型化、易移動的特點,能夠在小型工廠和車間內(nèi)作為除塵設(shè)備使用。但是,旋風(fēng)分離器在縮短高度后存在分離性能缺失的問題,針對這一問題,本文采用旋風(fēng)分離器內(nèi)氣固兩相流的數(shù)學(xué)模型及控制方程,分析了縮短高度后旋風(fēng)分離器內(nèi)顆粒的受力情況和運動特征。通過雷諾應(yīng)力模型,對旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣固相流場進行了數(shù)值模擬研究。根據(jù)Barth平衡軌道理論和邊界層分離理論,設(shè)計了能夠解決縮短高度的旋風(fēng)除塵器分離性能缺失問題的防混蓋結(jié)構(gòu),和提高旋風(fēng)分離器分離效率的導(dǎo)流板結(jié)構(gòu);研究了防混蓋軸向安裝位置及覆蓋面積變化對分離效率的影響,分析了防混蓋與導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)對旋風(fēng)分離器內(nèi)流場分布、分離效率、壓力損失和顆粒速度的影響。為了進一步提高旋風(fēng)分離器的分離效率,設(shè)計了切流式與軸流式旋風(fēng)分離器串聯(lián)使用的多級分離結(jié)構(gòu),并分...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 旋風(fēng)分離器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 旋風(fēng)分離器數(shù)值模擬方法研究
    2.1 引言
    2.2 數(shù)值模擬計算方法研究
        2.2.1 數(shù)學(xué)模型及控制方程
        2.2.2 氣相的數(shù)值模擬
        2.2.3 數(shù)值模擬中的求解方法介紹
        2.2.4 固相的數(shù)值模擬
    2.3 湍流模型
        2.3.1 渦粘模型
        2.3.2 雷諾應(yīng)力模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 防混蓋與導(dǎo)流板對旋風(fēng)分離器的影響
    3.1 引言
    3.2 防混蓋結(jié)構(gòu)對分離器性能的影響
        3.2.1 仿真模型及邊界條件
        3.2.2 分離效率計算結(jié)果與分析
        3.2.3 入口速度對分離效率的影響
        3.2.4 安裝防混蓋后內(nèi)流場速度變化情況
        3.2.5 壓力損失計算結(jié)果與數(shù)值分析
        3.2.6 防混蓋直徑對分離效率及壓降的影響
        3.2.7 防混蓋軸向安裝位置的影響
        3.2.8 入口傾斜角度的影響
    3.3 導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)對旋風(fēng)分離器的影響
        3.3.1 仿真模型及邊界條件
        3.3.2 安裝導(dǎo)流板后分離效率情況
        3.3.3 安裝導(dǎo)流板后內(nèi)流場速度變化情況
        3.3.4 安裝導(dǎo)流板后壓力損失分析
        3.3.5 安裝導(dǎo)流板后粒子運動情況
    3.4 導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器的影響
        3.4.1 傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器的幾何模型
        3.4.2 導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多級旋風(fēng)分離器仿真分析
    4.1 引言
    4.2 多級旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)參數(shù)
    4.3 多級旋風(fēng)分離器仿真結(jié)果
        4.3.1 數(shù)值模擬的邊界條件
        4.3.2 數(shù)值模擬的分離效率與壓力損失
    4.4 軸流式分離器葉片安裝位置的影響
    4.5 軸流式分離器葉片數(shù)量的影響
    4.6 軸流式分離器葉片軸向長度的影響
    4.7 軸流式分離器排氣口直徑的影響
    4.8 本章小結(jié)
第五章 實驗研究
    5.1 引言
    5.2 旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)制作與實驗平臺設(shè)計
    5.3 旋風(fēng)分離器實驗原理
    5.4 實驗材料和方法
        5.4.1 實驗使用的材料
        5.4.2 實驗設(shè)備圖
        5.4.3 分析測試儀器
    5.5 實驗結(jié)果分析
        5.5.1 增加防混蓋的分離器實驗
        5.5.2 多級旋風(fēng)分離實驗
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究內(nèi)容展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3798221