本文關(guān)鍵詞：廢棄鉆井液刮膜蒸發(fā)中傳熱規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：刮膜薄膜蒸發(fā)器,又稱旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器或攪拌薄膜蒸發(fā)器,是一種高效的蒸發(fā)器,其最顯著的特點(diǎn)就是在蒸發(fā)器中加入了刮板,使得料液在蒸發(fā)過程中增加了擾動(dòng)。一方面有效削弱了結(jié)垢的問題,另一方面使得傳熱性能得到顯著提高。但是,由于刮膜蒸發(fā)過程極為復(fù)雜,涉及到很多種因素的影響,小范圍內(nèi)的誤差都會(huì)產(chǎn)生很大的偏差。單獨(dú)用實(shí)驗(yàn)的方式研究刮膜蒸發(fā)規(guī)律,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制很難避免大量的誤差產(chǎn)生,而采用模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式會(huì)極大的降低誤差的產(chǎn)生。本文在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,采用fluent模擬仿真研究了各因素與刮膜蒸發(fā)器傳熱系數(shù)的規(guī)律,本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)首先通過實(shí)驗(yàn)研究了進(jìn)料流量及進(jìn)料溫度刮膜蒸發(fā)過程中傳熱性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明進(jìn)料溫度對(duì)蒸發(fā)傳熱系數(shù)有顯著的影響。說明在進(jìn)入蒸發(fā)器前進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱是很有必要的,但是預(yù)熱溫度有最優(yōu)值,預(yù)熱過度也會(huì)降低蒸發(fā)系數(shù)同時(shí)也增加了能耗。(2)基于實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用GAMBIT建立了立式刮膜蒸發(fā)器的三維立體模型,并用FLUENT軟件模擬刮膜蒸發(fā)過程。模型中采用分區(qū)畫網(wǎng)格的方式將刮板與筒壁分割成兩個(gè)區(qū)域,利用滑移網(wǎng)格模式實(shí)現(xiàn)刮板的轉(zhuǎn)動(dòng)。本文以整體傳熱系數(shù)為研究重點(diǎn),對(duì)漩渦中流體的具體流動(dòng)不作詳細(xì)研究。通過分析刮膜蒸發(fā)過程的模擬云圖及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比表明所建模型具有很好的正確性和可行性,模擬云圖中流體的流動(dòng)與實(shí)際完全符合,模擬數(shù)據(jù)曲線與實(shí)驗(yàn)一致。模擬值稍大于實(shí)驗(yàn)值,表明模擬結(jié)果有效減少了操作上的誤差。(3)運(yùn)用FLUENT軟件模擬仿真刮膜蒸發(fā)過程。研究了進(jìn)料流量、進(jìn)料溫度、刮板線速度以及粘度對(duì)傳熱系數(shù)的影響,通過改變不同的操作參數(shù)得出相應(yīng)的傳熱系數(shù),得出個(gè)因素與傳熱系數(shù)之間的規(guī)律曲線,觀察分析各影響因子對(duì)傳熱系數(shù)的影響趨勢(shì),并分析了這些變化的原因。最后運(yùn)用模擬數(shù)據(jù)擬合出含有進(jìn)料溫度、刮板末端線速度、物料粘度等影響因素的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,通過將實(shí)驗(yàn)Nu準(zhǔn)數(shù)與關(guān)聯(lián)式所得Nu準(zhǔn)數(shù)比較,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的正確性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：刮膜蒸發(fā)器 廢棄鉆井液 傳熱 污水處理
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X741;TQ021.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 選題背景8-9
• 1.2 蒸發(fā)脫鹽技術(shù)處理廢棄鉆井液9-10
• 1.3 蒸發(fā)器的種類10-13
• 1.4 刮膜蒸發(fā)器基本結(jié)構(gòu)及工作原理13-14
• 1.5 刮膜蒸發(fā)特點(diǎn)14-16
• 1.6 刮膜蒸發(fā)器的應(yīng)用16-18
• 1.7 刮膜蒸發(fā)研究現(xiàn)狀18-22
• 1.7.1 流體流動(dòng)研究18-21
• 1.7.2 傳熱研究21-22
• 1.8 課題研究意義22-24
• 第二章 刮膜蒸發(fā)器實(shí)驗(yàn)研究24-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)研究25-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理25
• 2.2.2 蒸發(fā)傳熱計(jì)算公式25-26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)組設(shè)置26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析27-29
• 2.3.1 進(jìn)料量對(duì)傳熱系數(shù)的影響27
• 2.3.2 進(jìn)料溫度對(duì)傳熱系數(shù)的影響27-29
• 本章小結(jié)29-31
• 第三章 刮膜蒸發(fā)器模型建立31-44
• 3.1 仿真模擬的優(yōu)點(diǎn)31-32
• 3.2 幾何建模32-41
• 3.2.0 刮膜蒸發(fā)器設(shè)備32
• 3.2.1 模型建立32-33
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分33-35
• 3.2.3 模型邊界條件設(shè)置35
• 3.2.4 動(dòng)網(wǎng)格（Dynamic Mesh）35-36
• 3.2.5 滑移網(wǎng)格（Moving Mesh）36-37
• 3.2.6 動(dòng)參考系（MRF）37
• 3.2.7 VOF多相流模型37
• 3.2.9 液相蒸發(fā)UDF設(shè)置37-41
• 3.3 數(shù)值計(jì)算及模型驗(yàn)證41-43
• 3.3.1 刮膜蒸發(fā)器內(nèi)流體流動(dòng)及傳熱情況分析41-42
• 3.3.2 模擬數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析42-43
• 3.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析43
• 本章小結(jié)43-44
• 第四章 刮膜蒸發(fā)器內(nèi)部傳熱性能數(shù)值模擬44-57
• 4.1 進(jìn)料流量對(duì)傳熱系數(shù)的影響44-46
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)組設(shè)置44
• 4.1.2 模擬結(jié)果與分析44-46
• 4.2 物料粘度對(duì)傳熱系數(shù)的影響46-49
• 4.2.1 模擬設(shè)置46-47
• 4.2.2 模擬結(jié)果與分析47-49
• 4.3 刮板轉(zhuǎn)速對(duì)傳熱系數(shù)的影響49-51
• 4.4 進(jìn)料溫度對(duì)傳熱系數(shù)的影響51-52
• 4.5 用量綱分析法建立實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式52-56
• 4.5.1 量綱分析法52-53
• 4.5.2 利用量綱分析法得出待定實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式53-56
• 本章小結(jié)56-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63-64

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：380708