發(fā)布時間：2017-10-15 16:12

  本文關(guān)鍵詞：管道式脫氣旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化研究

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【摘要】：在過程工業(yè)中存在許多液體帶氣的現(xiàn)象,管道作為承載流體運輸?shù)妮d體,液體帶氣會造成管道的氣阻、局部腐蝕或流量計量不準(zhǔn)等問題,成為制約流體安全、高效輸送的關(guān)鍵因素。近些年,管道式液體旋流脫氣技術(shù)相對于傳統(tǒng)重力沉降分離具有分離時間短、效率高、設(shè)備占地面積小的優(yōu)勢,得到了研究者的廣泛關(guān)注。本文通過采用CFD數(shù)值模擬及實驗研究的方法,在不同操作下深入研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對管道式液體脫氣旋流器內(nèi)部流場、分離性能影響關(guān)系,研究表明：(1)進(jìn)口數(shù)量對管道式液體脫氣旋流器的分離性能有著重要的影響,增加進(jìn)口的數(shù)量更有助于旋流腔內(nèi)速度場與壓力梯度場的穩(wěn)定形成,進(jìn)而能提升旋流器的脫氣效率及高效操作區(qū)域。(2)對不同的氣泡粒徑存在一個最佳的柱徑比,隨著柱徑比的增加,一方面氣泡運行時間和空間增大,有助于提升分離效率；另一方面削弱了內(nèi)錐對氣相的舉升作用,會造成在底部出口處的氣泡返混,同時增大了流體的能量損失。(3)對于軸流式脫氣旋流器來說,葉片角度越大越容易促使流體由直線流動改變成高速穩(wěn)定的螺旋流態(tài),對分散氣和溶解氣的分離效率均有提高,但造成能耗增加。
【關(guān)鍵詞】：氣液兩相流 離心分離 數(shù)值模擬 柱徑比 進(jìn)口結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 液體脫氣技術(shù)的研究進(jìn)展10-12
• 1.2.1 膜脫氣技術(shù)10-11
• 1.2.2 真空脫氣技術(shù)11
• 1.2.3 熱力脫氣技術(shù)11-12
• 1.2.4 旋流分離(超重力分離)12
• 1.3 旋流設(shè)備結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展12-15
• 1.3.1 柱錐式結(jié)構(gòu)旋流分離器13
• 1.3.2 方形柱段旋流分離器13-14
• 1.3.3 內(nèi)錐式旋流分離器14-15
• 1.4 液-氣兩相流CFD數(shù)值模擬15
• 1.5 存在問題15-16
• 1.6 研究內(nèi)容16-17
• 1.7 研究意義17-18
• 第2章 多進(jìn)口結(jié)構(gòu)脫氣管的數(shù)值模擬研究18-34
• 2.1 多進(jìn)口結(jié)構(gòu)脫氣管設(shè)計18-20
• 2.2 脫氣旋流管分離特性參數(shù)20-22
• 2.2.1 分離效率20-21
• 2.2.2 (分)級效率21
• 2.2.3 壓力降21-22
• 2.3 模擬參數(shù)設(shè)置22-28
• 2.3.1 網(wǎng)格劃分22-24
• 2.3.2 湍流模型24-25
• 2.3.3 多相流模型25-27
• 2.3.4 物性參數(shù)及邊界條件27
• 2.3.5 算法及求解設(shè)置27-28
• 2.4 結(jié)果與討論28-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 不同柱徑比結(jié)構(gòu)脫氣管的數(shù)值模擬及實驗研究34-46
• 3.1 柱徑比對旋流脫氣管內(nèi)流場影響的數(shù)值模擬34-38
• 3.1.1 模擬設(shè)置34
• 3.1.2 數(shù)據(jù)分析34-38
• 3.2 柱徑比對旋流脫氣管分離性能影響的實驗研究38-43
• 3.2.1 不同柱徑比結(jié)構(gòu)脫氣管的實驗研究方案39
• 3.2.2 實驗流程及設(shè)備39-42
• 3.2.3 實驗步驟及測量42-43
• 3.3 數(shù)據(jù)與分析43-46
• 3.4 本章小結(jié)46
• 第4章 葉片角度對旋流脫氣性能影響的實驗研究46-59
• 4.1 旋流脫氣管設(shè)計46-49
• 4.1.1 不同柱徑比結(jié)構(gòu)脫氣管的實驗研究方案47-48
• 4.1.2 旋流脫氣管對溶解氣的分離原理48-49
• 4.2 實驗測試系統(tǒng)搭建49-52
• 4.2.1 實驗流程及設(shè)備49-51
• 4.2.2 實驗步驟及測量51-52
• 4.3 實驗數(shù)據(jù)與分析52-58
• 4.3.1 氣相含量對分散氣相分離效率的影響52-55
• 4.3.2 液相流量對溶解氣相分離效率的影響55-57
• 4.3.3 氣相流量對溶解氣相分離效率的影響57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 總結(jié)及展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及申請專利情況66

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本文編號：1038064