本文關(guān)鍵詞：基于CFD的水力旋流器流場(chǎng)模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水力旋流器是一種應(yīng)用非常廣泛的分離分級(jí)設(shè)備。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),水力旋流器在各行各業(yè)顯示出越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景。但是目前對(duì)水力旋流器的研究仍然以單因素的物理樣機(jī)試驗(yàn)為主。由于物理樣機(jī)試驗(yàn)成本效率低,而且試驗(yàn)結(jié)果不具有通用性,很難適應(yīng)工業(yè)上的生產(chǎn)需要。本文旨在尋求一種簡(jiǎn)潔高效的水力旋流器研究方法,對(duì)水力旋流器的個(gè)性化設(shè)計(jì)提供方便。 本文應(yīng)用比較權(quán)威的專業(yè)CFD軟件——FLUENT,作為研究工具。通過(guò)合理的選擇數(shù)學(xué)模型和正確的設(shè)定邊界條件,結(jié)合流體力學(xué)中的旋轉(zhuǎn)流、組合渦理論以及水力旋流器相關(guān)理論和試驗(yàn)結(jié)論,以清水(通常的物理樣機(jī)試驗(yàn)也多以清水為介質(zhì))為介質(zhì),模擬標(biāo)準(zhǔn)水力旋流器的內(nèi)部流場(chǎng)。將模擬結(jié)果與相關(guān)理論以及試驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比,從而驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。 在實(shí)現(xiàn)流場(chǎng)全景式模擬的基礎(chǔ)上,對(duì)旋流器流場(chǎng)的各主要參數(shù)做了逐一的定量的分析。并根據(jù)模擬結(jié)果和相關(guān)理論,對(duì)水力旋流器流場(chǎng)的徑向速度提出了自己的觀點(diǎn)和看法,并提供了相關(guān)的定性的理論證明。 根據(jù)模擬結(jié)果,對(duì)水力旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)n做了定量的分析,得出了關(guān)于水力旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)是一個(gè)變量的觀點(diǎn),認(rèn)為水力旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)是一個(gè)沿旋流器半徑的位置變化而變化的變量,并根據(jù)模擬結(jié)果計(jì)算出特定條件下水力旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)n的近似平均值。 通過(guò)對(duì)不同粘度介質(zhì)的模擬結(jié)果對(duì)比分析,定量的分析了介質(zhì)粘度對(duì)旋流器流場(chǎng)的影響程度。 對(duì)水力旋流器內(nèi)部的空氣柱、湍流狀態(tài)以及整個(gè)流場(chǎng)的能量消耗情況做了定性的分析論證。
【關(guān)鍵詞】：水力旋流器 CFD 流場(chǎng)模擬 結(jié)構(gòu)參數(shù) 壓力 速度
【學(xué)位授予單位】：西南石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TQ051.8
【目錄】：

• 1 前言6-13
• 1.1 旋流器的發(fā)展概況6
• 1.2 水力旋流器的應(yīng)用概況6-8
• 1.3 水力旋流器的研究方法8-10
• 1.3.1 數(shù)學(xué)方法8-9
• 1.3.2 試驗(yàn)方法9-10
• 1.3.3 數(shù)值模擬方法10
• 1.4 水力旋流器的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.5 本文的主要研究工作及取得的成果11-13
• 1.5.1 實(shí)現(xiàn)對(duì)旋流器流場(chǎng)全景式模擬和各參數(shù)的定量顯示11
• 1.5.2 對(duì)各參數(shù)分布規(guī)律以及彼此之間的相互耦合關(guān)系的分析11
• 1.5.3 對(duì)空氣柱產(chǎn)生機(jī)理、湍流特性以及能量損耗的定性分析11-12
• 1.5.4 對(duì)旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)的定量研究12
• 1.5.5 定量研究介質(zhì)粘度對(duì)旋流器流場(chǎng)的影響12-13
• 2 關(guān)于旋流器的基本理論13-20
• 2.1 基本流場(chǎng)理論13-16
• 2.1.1 旋轉(zhuǎn)流體的能量方程13-14
• 2.1.2 自由渦運(yùn)動(dòng)的基本方程14
• 2.1.3 強(qiáng)制渦運(yùn)動(dòng)的基本方程14-15
• 2.1.4 組合渦運(yùn)動(dòng)的基本方程15-16
• 2.2 關(guān)于水力旋流器的一些基本內(nèi)容16-20
• 2.2.1 旋流器的基本結(jié)構(gòu)組成16
• 2.2.2 旋流器工作原理16-17
• 2.2.3 關(guān)于旋流器工藝設(shè)計(jì)理論17-20
• 3 CFD模型的建立20-37
• 3.1 關(guān)于FLUENT20-23
• 3.1.1 FLEUNT概述20-21
• 3.1.2 Fluent基本構(gòu)成21
• 3.1.3 FLEUNT模擬程序21-23
• 3.2 建模過(guò)程23-34
• 3.2.1 幾何建模23-24
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分和定義邊界條件24-26
• 3.2.3 湍流模型的選擇26-31
• 3.2.4 多相流模型的選擇31-34
• 3.3 設(shè)定邊界條件34-35
• 3.4 設(shè)定控制參數(shù)35-37
• 4 模擬結(jié)果及其數(shù)值分析37-75
• 4.1 以清水為介質(zhì)的模擬結(jié)果37-60
• 4.1.1 關(guān)于壓力37-41
• 4.1.2 關(guān)于切線速41-45
• 4.1.3 關(guān)于軸向速度45-47
• 4.1.4 關(guān)于徑向速度47-54
• 4.1.5 關(guān)于空氣柱54-57
• 4.1.6 關(guān)于湍流57-58
• 4.1.7 關(guān)于顆粒的分布58-60
• 4.1.8 小結(jié)60
• 4.2 關(guān)于水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)n的定量分析60-65
• 4.3 關(guān)于能量損耗65-67
• 4.4 粘度對(duì)水力旋流器流場(chǎng)的影響67-75
• 4.4.1 粘度μ=0.005Pa·s時(shí)的模擬結(jié)果68-71
• 4.4.2 不同粘度下的模擬結(jié)果71-75
• 5 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 結(jié)論75
• 5.2 建議與展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 附錄 A: 關(guān)于Boussinesq假設(shè)82-83
• 附錄 B:不同粘度下的模擬數(shù)據(jù)83-87
• 附錄 C:作者在攻讀碩士學(xué)位期間的論文發(fā)表情況87

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 鄧雄;梁政;田家林;楊琳;;操作參數(shù)對(duì)液液旋流器內(nèi)部流場(chǎng)及分離性能的影響分析[J];長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)理工卷;2008年03期

2 楊琳;梁政;田家林;;雙錐型油水分離旋流器內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬[J];流體機(jī)械;2008年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郝樹(shù)青;貫通式潛孔錘反循環(huán)取心（取樣）鉆進(jìn)孔底流場(chǎng)模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 李鑫;單級(jí)井下旋分器實(shí)驗(yàn)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

2 李濤;處理砂石廢水的旋流沉砂池內(nèi)高濃度固液兩相流數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2010年

3 李斌;關(guān)于靜態(tài)水力旋流分離器的理論研究及仿真[D];東北大學(xué);2009年

4 蔣玲;PLC控制的絮凝劑自動(dòng)配制系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2007年

5 雷瓊;旋流分離水中柴油的實(shí)驗(yàn)研究及過(guò)程模擬[D];華中科技大學(xué);2009年

6 魯旭萍;基于FLUENT的新型旋流除砂器流場(chǎng)模擬分析及分離性能研究[D];重慶大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于CFD的水力旋流器流場(chǎng)模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：271395