水力旋流器是利用離心力場(chǎng)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(lái)消除空氣柱,提高分離效率,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此設(shè)想的可行性。不過(guò),對(duì)于此類(lèi)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(lái)研判此類(lèi)中心插入物結(jié)構(gòu)對(duì)旋流器分離效果的影響,并沒(méi)有對(duì)此類(lèi)中心插入物結(jié)構(gòu)旋流器內(nèi)流場(chǎng)特性有充分的認(rèn)識(shí)。本文利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件ANSYS Fluent 15.0,通過(guò)選擇合適的計(jì)算模型及邊界條件對(duì)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(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了中心插入物結(jié)構(gòu)對(duì)旋流器內(nèi)流場(chǎng)參數(shù)以及分離性能的影響,并通過(guò)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(chǎng)的穩(wěn)定性并有利于提高旋流器的分離性能,不過(guò),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(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(dòng)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?jī)?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(dòng)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(duì)旋流器內(nèi)流場(chǎng)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(duì)旋流器內(nèi)顆粒體積分布及分級(jí)效率的影響
    4.1 中心插入物結(jié)構(gòu)對(duì)不同粒度顆粒體積分布的影響
    4.2 顆粒對(duì)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(duì)分級(jí)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(duì)旋流器流場(chǎng)和分離影響研究[J]. 徐冬林,王長(zhǎng)艷,傅國(guó)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(duì)水力旋流器內(nèi)流場(chǎng)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(tái)污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 蘆存財(cái).  石油和化工設(shè)備. 2018(07)
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[5]底流口直徑對(duì)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(duì)固體顆粒運(yùn)動(dòng)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(duì)分離性能的影響[J]. 劉鴻雁,韓天龍,王亞,黃青山.  化工學(xué)報(bào). 2018(05)
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[10]渦流板式動(dòng)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(chǎng)與顆粒運(yùn)動(dòng)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(dòng)分離機(jī)制的計(jì)算研究[D]. 蔡圃.蘭州大學(xué) 2014
[2]水力旋流器氣液固流場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 張靜.天津大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3575157