本文關(guān)鍵詞：旋流場內(nèi)離散相油滴運(yùn)移軌跡研究

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【摘要】：水力旋流器因其特有的多種優(yōu)勢,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于石油、化工等多重領(lǐng)域。在水力旋流器適用范圍不斷增大的同時(shí),其相應(yīng)的理論研究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、裝備制造以及應(yīng)用技術(shù)研究等方面都有了長足的發(fā)展。截至目前關(guān)于水力旋流器的研究主要集中在對其的流場特性、分級情況、分離性能及操作性能上。而關(guān)于旋流器的流場特性研究,經(jīng)過了數(shù)學(xué)方法、黑箱法、數(shù)值模擬及流場測定。隨著研究的逐步深入,以往的研究手段逐漸暴露出了其相應(yīng)的缺陷和不足。為了進(jìn)一步分析旋流器內(nèi)部流場特性,本文突破以往研究方法,將基礎(chǔ)理論、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究有機(jī)的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了旋流器內(nèi)部流場的可視化分析。對旋流器分離性能的多種影響因素及影響規(guī)律進(jìn)行了直觀系統(tǒng)的解釋和評價(jià)。對增強(qiáng)旋流器的適應(yīng)性,豐富旋流器內(nèi)部流場特性理論,促進(jìn)相關(guān)學(xué)科發(fā)展具有一定的理論意義。本文通過數(shù)值模擬手段對油水分離用旋流場內(nèi)部離散相油滴的運(yùn)移軌跡進(jìn)行模擬分析,得出了不同入射位置、速度、粒徑等不同狀態(tài)下油滴在旋流場內(nèi)的運(yùn)移軌跡。并通過對其相應(yīng)軌跡的觀察及分析,指導(dǎo)設(shè)計(jì)出了新型的旋流入口結(jié)構(gòu),并據(jù)此提出聚結(jié)旋流思想,并進(jìn)一步設(shè)計(jì)出了一種可提高旋流器分離性能的聚結(jié)結(jié)構(gòu)。同時(shí)從理論上證明旋流器可不改變主體結(jié)構(gòu)通過更換溢流管、底流管等提高處理能力擴(kuò)展適用區(qū)間。本文將粒子成像測速技術(shù)與高速攝像技術(shù)相結(jié)合,對旋流器內(nèi)部流場開展了可視化研究實(shí)驗(yàn)。并通過對實(shí)驗(yàn)的合理設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對旋流場內(nèi)部離散相運(yùn)移軌跡的成功探索。并通過可視化實(shí)驗(yàn),得出旋流場內(nèi)部衍生渦流分布及影響。通過觀察油滴在旋流場內(nèi)運(yùn)移軌跡,得出了不同粒徑大小油滴在旋流場內(nèi)部的不同運(yùn)移規(guī)律。同時(shí)通過對旋流場內(nèi)部油核的觀察分析,得出了油核隨流場的變化規(guī)律,及其對旋流器分離性能的影響。為了檢驗(yàn)和證實(shí)本文所得結(jié)論,開展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),對本文所得結(jié)論進(jìn)行相關(guān)探索。并通過室內(nèi)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)證明了本文所涉及的新結(jié)構(gòu)及理論的合理性和正確性。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.8

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本文編號：1199334