基于CFD-DEM的膨脹石墨氣固兩相流動(dòng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 05:17
膨脹石墨憑借優(yōu)異的吸油性能,在處理海上溢油事故領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入到了工程應(yīng)用階段,以膨脹石墨為吸油材料研發(fā)海洋溢油清理設(shè)備成為新的技術(shù)需求。目前,運(yùn)用氣力吸送的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)膨脹石墨在各個(gè)設(shè)備間的輸送,但是,由于膨脹石墨不同于傳統(tǒng)的氣力輸送物料,屬于超輕質(zhì)顆粒,具有其獨(dú)特的氣力特性,在對(duì)其氣力輸送系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)和輸送參數(shù)設(shè)置方面,還沒(méi)有針對(duì)性的參考數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),這導(dǎo)致管路中出現(xiàn)物料斷續(xù)不均,顆粒破碎、擠壓嚴(yán)重,甚至堵管,難以保證高效輸送,影響設(shè)備可靠應(yīng)用,因此,有必要展開(kāi)膨脹石墨氣力輸送的基礎(chǔ)性研究,為其氣力輸送的管路設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)置提供理論支持。首先,本文對(duì)輸送問(wèn)題的影響因素進(jìn)行了分析,確定了膨脹石墨高效輸送的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)粒料輸送機(jī)理進(jìn)行分析,確定了CFD-DEM模型中考慮的膨脹石墨顆粒受力,并對(duì)輸送管路進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。然后,通過(guò)實(shí)測(cè)和模擬標(biāo)定的方法對(duì)膨脹石墨物性參數(shù)進(jìn)行了確定,并建立了研究膨脹石墨氣力輸送氣固兩相流動(dòng)的CFD-DEM硬球模型。隨后,根據(jù)氣力輸送實(shí)驗(yàn)研究和模型驗(yàn)證需求,設(shè)計(jì)了定量連續(xù)送料裝置和慣性氣固分離料倉(cāng)原理機(jī),搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了輸送氣速影響實(shí)驗(yàn)和CFD-DEM硬球模型的...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膨脹石墨宏觀形態(tài)
圖 1-3 膨脹石墨宏觀形態(tài) 圖 1-4 膨脹石墨微觀形態(tài)膨脹石墨具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、摩擦系數(shù)低、自潤(rùn)滑性好、吸附性能好等優(yōu)良特性,在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,被廣泛用作密封材料、環(huán)保吸防燃材料、生物醫(yī)學(xué)材料、軍工材料等[8]。近年來(lái),隨著人類船舶運(yùn)輸業(yè)和的蓬勃發(fā)展,海上溢油事件頻發(fā),給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害,膨脹石墨憑借表吸附力強(qiáng)、親油疏水性以及 70-80 倍的吸油倍率,被眾多研究者認(rèn)為是油[9-12]
圖 1-6 吸油毯箱一體式海洋溢油應(yīng)急清理成套設(shè)備進(jìn)行海上油污處理微波加熱膨化后形成膨脹石墨,并直接投放至集料箱,直接投放的吸油毯,就必須將膨脹石墨顆粒從集料箱輸,在海上風(fēng)浪較大的工況下,氣力輸送管道的密封優(yōu)勢(shì)中海上氣流對(duì)物料輸送的干擾,所以相較其它輸送方案中的氣力輸送系統(tǒng)包括:集料箱、膨脹石墨輸料管、儲(chǔ)。其中,真空發(fā)生器需要的壓縮空氣由空氣泵提供,真產(chǎn)生負(fù)壓,在管道兩端口的壓差作用下,管道內(nèi)產(chǎn)生從集料箱中的膨脹石墨顆粒就會(huì)隨空氣一同流向儲(chǔ)料倉(cāng),。真空發(fā)生器為間歇式工作,每隔 5s 吸送膨脹石墨一次積流量為 0.566L/s。提出
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煙草行業(yè)負(fù)壓吸送式氣力輸送裝置(系統(tǒng))的設(shè)計(jì)計(jì)算[J]. 王云強(qiáng). 機(jī)械工程師. 2018(01)
[2]氣力輸運(yùn)系統(tǒng)直管物料垃圾輸運(yùn)規(guī)律研究[J]. 楊偉,魏建民,梁靜波,袁珊珊,張學(xué)民,錢華山,余芬芬. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2017(06)
[3]大顆粒與壁面碰撞的離散單元法模擬與分析[J]. 張鶴,劉馬林,黃志勇,薄涵亮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(12)
[4]氣固兩相流固相濃度與流速的測(cè)量及可視化[J]. 田海軍,周云龍,趙曉明. 化工進(jìn)展. 2017(12)
[5]管道內(nèi)顆粒氣力輸送的研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn)分析[J]. 黃芬霞,靳世平. 中國(guó)粉體技術(shù). 2017(05)
[6]氣力輸送技術(shù)的綜合應(yīng)用與實(shí)踐[J]. 張巖,張雄,羅珣. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(20)
[7]CFB鍋爐噴鈣脫硫氣力輸送系統(tǒng)改造優(yōu)化[J]. 劉慶豐. 機(jī)械工程師. 2017(10)
[8]船舶機(jī)艙含油污水用膨脹石墨/活性炭復(fù)合吸附劑試制[J]. 唐政,鄭青榕,李松,廖海峰. 船舶工程. 2017(05)
[9]氣力輸送的應(yīng)用分析及發(fā)展前景[J]. 王彥麗. 山東化工. 2017(07)
[10]基于CFD-DEM仿真耦合技術(shù)的轉(zhuǎn)運(yùn)站誘導(dǎo)風(fēng)量預(yù)測(cè)研究[J]. 夏博實(shí),廖榮福,潘仁湖,曹強(qiáng)利,劉志新. 中國(guó)電力. 2017 (03)
碩士論文
[1]膨脹石墨氣力輸送特性及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉冬冬.燕山大學(xué) 2017
[2]膨脹石墨/活性炭用于船舶艙底水處理的研究[D]. 李松.集美大學(xué) 2016
[3]氣力輸送管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 祝先勝.華東理工大學(xué) 2015
[4]氣力輸送系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能分析[D]. 李洪江.青島科技大學(xué) 2013
[5]膨脹石墨對(duì)油類的吸附及其再生性能的研究[D]. 許霞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3407172
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膨脹石墨宏觀形態(tài)
圖 1-3 膨脹石墨宏觀形態(tài) 圖 1-4 膨脹石墨微觀形態(tài)膨脹石墨具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、摩擦系數(shù)低、自潤(rùn)滑性好、吸附性能好等優(yōu)良特性,在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,被廣泛用作密封材料、環(huán)保吸防燃材料、生物醫(yī)學(xué)材料、軍工材料等[8]。近年來(lái),隨著人類船舶運(yùn)輸業(yè)和的蓬勃發(fā)展,海上溢油事件頻發(fā),給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害,膨脹石墨憑借表吸附力強(qiáng)、親油疏水性以及 70-80 倍的吸油倍率,被眾多研究者認(rèn)為是油[9-12]
圖 1-6 吸油毯箱一體式海洋溢油應(yīng)急清理成套設(shè)備進(jìn)行海上油污處理微波加熱膨化后形成膨脹石墨,并直接投放至集料箱,直接投放的吸油毯,就必須將膨脹石墨顆粒從集料箱輸,在海上風(fēng)浪較大的工況下,氣力輸送管道的密封優(yōu)勢(shì)中海上氣流對(duì)物料輸送的干擾,所以相較其它輸送方案中的氣力輸送系統(tǒng)包括:集料箱、膨脹石墨輸料管、儲(chǔ)。其中,真空發(fā)生器需要的壓縮空氣由空氣泵提供,真產(chǎn)生負(fù)壓,在管道兩端口的壓差作用下,管道內(nèi)產(chǎn)生從集料箱中的膨脹石墨顆粒就會(huì)隨空氣一同流向儲(chǔ)料倉(cāng),。真空發(fā)生器為間歇式工作,每隔 5s 吸送膨脹石墨一次積流量為 0.566L/s。提出
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煙草行業(yè)負(fù)壓吸送式氣力輸送裝置(系統(tǒng))的設(shè)計(jì)計(jì)算[J]. 王云強(qiáng). 機(jī)械工程師. 2018(01)
[2]氣力輸運(yùn)系統(tǒng)直管物料垃圾輸運(yùn)規(guī)律研究[J]. 楊偉,魏建民,梁靜波,袁珊珊,張學(xué)民,錢華山,余芬芬. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2017(06)
[3]大顆粒與壁面碰撞的離散單元法模擬與分析[J]. 張鶴,劉馬林,黃志勇,薄涵亮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(12)
[4]氣固兩相流固相濃度與流速的測(cè)量及可視化[J]. 田海軍,周云龍,趙曉明. 化工進(jìn)展. 2017(12)
[5]管道內(nèi)顆粒氣力輸送的研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn)分析[J]. 黃芬霞,靳世平. 中國(guó)粉體技術(shù). 2017(05)
[6]氣力輸送技術(shù)的綜合應(yīng)用與實(shí)踐[J]. 張巖,張雄,羅珣. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(20)
[7]CFB鍋爐噴鈣脫硫氣力輸送系統(tǒng)改造優(yōu)化[J]. 劉慶豐. 機(jī)械工程師. 2017(10)
[8]船舶機(jī)艙含油污水用膨脹石墨/活性炭復(fù)合吸附劑試制[J]. 唐政,鄭青榕,李松,廖海峰. 船舶工程. 2017(05)
[9]氣力輸送的應(yīng)用分析及發(fā)展前景[J]. 王彥麗. 山東化工. 2017(07)
[10]基于CFD-DEM仿真耦合技術(shù)的轉(zhuǎn)運(yùn)站誘導(dǎo)風(fēng)量預(yù)測(cè)研究[J]. 夏博實(shí),廖榮福,潘仁湖,曹強(qiáng)利,劉志新. 中國(guó)電力. 2017 (03)
碩士論文
[1]膨脹石墨氣力輸送特性及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉冬冬.燕山大學(xué) 2017
[2]膨脹石墨/活性炭用于船舶艙底水處理的研究[D]. 李松.集美大學(xué) 2016
[3]氣力輸送管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 祝先勝.華東理工大學(xué) 2015
[4]氣力輸送系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能分析[D]. 李洪江.青島科技大學(xué) 2013
[5]膨脹石墨對(duì)油類的吸附及其再生性能的研究[D]. 許霞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3407172
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