【摘要】：隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷提升,水產(chǎn)養(yǎng)殖面臨水質(zhì)資源破壞、病害逐年增多、沿海工業(yè)用地擠壓和國家倡導節(jié)能減排等壓力,亟需構建經(jīng)濟、有效的養(yǎng)殖水處理設施。其中旋流器因其處理能力大,購置、運行成本低廉等優(yōu)點,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有良好應用前景。但由于養(yǎng)殖水中懸浮顆粒物密度與水密度相近,粒徑分布范圍很大,使得養(yǎng)殖水中懸浮顆粒物的旋流去除存在一定的難度,去除效率不高。本文以甲魚養(yǎng)殖水體為對象,設計了水產(chǎn)養(yǎng)殖水體固液旋流分離裝置的主要結(jié)構和尺寸,建立了旋流分離裝置流場的CFD模型,研究了參數(shù)變化對旋流分離裝置分離性能的影響。優(yōu)化旋流分離裝置參數(shù),提高裝置分離性能;以數(shù)值模擬指導物理試驗,提高開發(fā)效率,節(jié)約試驗成本,為水產(chǎn)養(yǎng)殖中固液旋流分離裝置的設計和研究提供參考與科學依據(jù)。論文主要結(jié)果如下:1.針對測定的養(yǎng)殖水固體懸浮顆粒物參數(shù),根據(jù)工業(yè)上旋流分離裝置的研究,確定了水產(chǎn)養(yǎng)殖旋流分離裝置的主直徑、入口、底流口和溢流口尺寸、結(jié)構等主要參數(shù)。2.建立了旋流分離裝置流場的CFD模型,利用RSM模型模擬旋流分離裝置內(nèi)湍流作用,Mixture模型描述裝置內(nèi)多相流運動。將模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果具有較好的一致性,證明了建立的CFD模型的可靠性良好。3.柱段高度和錐段錐角兩個基本結(jié)構參數(shù)變化會影響旋流分離裝置的流場分布、壓力降、分流比和分離結(jié)果。錐角的變化對于底流水體的影響較大,對于溢流水體的影響較小。錐段錐角取大錐角(90°～120°)時,旋流分離裝置對固體顆粒的分離效果較好。柱高的變化對底流水體,溢流水體都有較大的影響。柱段高度取2D時(D為旋流分離裝置主直徑),旋流裝置對固體顆粒的分離性能較優(yōu)。錐段錐角取90°,柱段高度取2D時,旋流分離裝置分離效率為27.18%。4.入口流量和入口濃度兩個基本工作參數(shù)對旋流分離裝置的分離性能存在影響。定量地分析了參數(shù)改動對于流場分布、壓力降、分流比和分離結(jié)果影響情況。入口流量、入口濃度的變化對底流水體,溢流水體都有較大的影響。在保證生產(chǎn)效率的情況下,減小入口流量,降低入口濃度,可提高固體顆粒的分離效果。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S969

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本文編號：2714713