本文選題：顆粒分選　切入點：zeta電勢　出處：《大連海事大學》2016年碩士論文

【摘要】：顆粒連續(xù)分選在多個領(lǐng)域具有重要的需求。為快速評價船舶壓載水處理效果、鑒定壓載水中微生物存活狀態(tài),開發(fā)一種能夠根據(jù)生物相對介電常數(shù)差異的顆粒分選方法顯得尤為迫切。此外,根據(jù)尺寸的差異分選滑油中不同粒徑的磨粒,可為機械設(shè)備的保養(yǎng)維護和故障整修提供必要的信息。本文提出一種基于誘導電滲流進行顆粒分選的方法,即通過利用不同屬性顆粒直流電場下形成的誘導電滲流強度不同,達到顆粒分選的目的。本文的主要研究內(nèi)容如下：(1)基于電介質(zhì)極化理論,研究了任意形狀和介電常數(shù)顆粒的表面誘導zeta電勢,推導得出了計算表面誘導zeta電勢的數(shù)值求解表達式：并對其進行驗證,證明了該表達式適用于任意表面形狀、任意相對介電常數(shù)的電介質(zhì)；(2)設(shè)計了基于誘導電滲流的顆粒連續(xù)分選系統(tǒng),建立了顆粒分選模型中描述電場、流場、顆粒運動及固-液界面追蹤等物理場的控制方程、邊界條件及初始條件的數(shù)理模型,并對其分選性能進行了數(shù)值模擬研究,實現(xiàn)了基于顆粒尺寸和介電常數(shù)差異的連續(xù)分選；(3)獲得了一個可表征顆粒周圍誘導電滲流形成的渦與通道壁面相互作用強度的無量綱參數(shù)通過比較此參數(shù)與臨界值的關(guān)系,能夠準確預測不同顆粒在所設(shè)計通道中的流動方向。本文的研究對于發(fā)展相應的顆粒連續(xù)分選技術(shù)具有一定的指導意義。
[Abstract]:The continuous separation of particles has important requirements in many fields. In order to evaluate the effect of ballast water treatment on ships quickly and to identify the survival status of microorganisms in ballast water, It is particularly urgent to develop a method of particle separation according to the biological relative dielectric constant. In addition, according to the difference in size, the abrasive particles in the oil are separated with different particle sizes. This paper presents a method of particle separation based on induced electroosmotic flow (EOF), in which the induced electroosmotic strength is different by using different properties of particle DC electric field, which can provide necessary information for the maintenance and repair of mechanical equipment. The main contents of this paper are as follows: (1) based on the dielectric polarization theory, the surface induced zeta potential of particles of arbitrary shape and dielectric constant is studied. A numerical solution to calculate the surface-induced zeta potential is derived and verified. It is proved that the expression is suitable for arbitrary surface shapes. The particle continuous separation system based on induced electroosmotic flow is designed. The governing equations of describing the physical fields such as electric field, flow field, particle motion and solid-liquid interface tracing are established in the particle separation model. The mathematical model of boundary condition and initial condition, and its sorting performance are studied by numerical simulation. A dimensionless parameter which can characterize the intensity of vortex-wall interaction around particles is obtained by comparing the relationship between this parameter and the critical value, which is based on the difference of particle size and dielectric constant. The flow direction of different particles in the designed channel can be accurately predicted. The research in this paper has a certain guiding significance for the development of the corresponding particle continuous separation technology.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.92

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本文編號：1673799