本文關(guān)鍵詞：新型三產(chǎn)品水力旋流器設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)選數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水力旋流器的應(yīng)用非常廣泛,因此國內(nèi)外的很多專家學(xué)者進(jìn)行了大量的各個(gè)方面的研究,目前對于旋流器的設(shè)計(jì)方法、分離機(jī)理和應(yīng)用實(shí)踐等已經(jīng)有了較為完善的理論基礎(chǔ)。三產(chǎn)品水力旋流器的研究要晚于常規(guī)水力旋流器,對其內(nèi)部流場、壓強(qiáng)和分離機(jī)理等方面的了解還不夠完善,需要進(jìn)行更多的研究,所以,在本文的新型三產(chǎn)品水力旋流器的研究中沒有較好的理論或?qū)嵺`結(jié)論可以借鑒。三產(chǎn)品水力旋流器的應(yīng)用逐漸被人們認(rèn)識(shí),其在造紙工業(yè)、石油工業(yè)等很多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用,因此,三產(chǎn)品水力旋流器將是未來水力旋流器的一個(gè)重要的發(fā)展方向,其發(fā)展?jié)摿艽?研究三產(chǎn)品水力旋流器具有重要的意義,本文采用數(shù)值模擬的方法對新型水力旋流器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)選和分離機(jī)理的研究。首先,對新型三產(chǎn)品水力旋流器的分離機(jī)理進(jìn)行了簡單的描述,介紹了新型三產(chǎn)品水力旋流器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理,確定了進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)選的三種主要參數(shù),包括底流口直徑、中間擋板長度和中間擋板直徑。其次,采用數(shù)值模擬的方法,分別分析了底流口直徑、中間擋板長度和中間擋板直徑這三種參數(shù)對旋流器的分離效率、特征參數(shù)、流場和壓強(qiáng)的影響。可以知道,底流口直徑和中間擋板長度對分離效率的影響都很小,中間擋板直徑對分離效率的影響相對較大,當(dāng)Db=104.54mm時(shí),分離效率取得最優(yōu)值。底流口直徑和中間擋板直徑對壓強(qiáng)和切向速度的影響較大,中間擋板長度的變化對壓強(qiáng)和切向速度均有一定程度的影響,但影響幅度相對較小。底流口直徑對水的分流比的影響較大,中間擋板長度和中間擋板直徑對水的分流比的影響很小,基本可以忽略。經(jīng)過對底流口直徑(Du)、中間擋板長度(Lb)和中間擋板直徑(Db)這三種結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響分析,可知新型三產(chǎn)品水力旋流器的最優(yōu)結(jié)構(gòu)為Du=14.00mm、Lb=85.00mm、Db=104.54mm。再次,將綜合性能最優(yōu)的新型三產(chǎn)品水力旋流器與原單筒水力旋流器進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明新型三產(chǎn)品水力旋流器的分離效率優(yōu)于原單筒的水力旋流器,兩種水力旋流器的壓強(qiáng)分布規(guī)律很相似,新型三產(chǎn)品水力旋流器的壓強(qiáng)稍大于原單筒水力旋流器。新型三產(chǎn)品水力旋流器與原單筒水力旋流器的內(nèi)部流場分布規(guī)律也很相似,但有一些細(xì)微的差別,新型三產(chǎn)品水力旋流器內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡更加復(fù)雜。在新型三產(chǎn)品水力旋流器內(nèi),顆粒從外筒入口進(jìn)入旋流器,在離心力的作用下,較大顆粒直接進(jìn)入外筒下行流從外筒底流口排出,其它顆粒進(jìn)入外筒上行流向上運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒入口進(jìn)入內(nèi)筒,隨內(nèi)筒下行流向下運(yùn)動(dòng),大多數(shù)中間粒徑顆粒從內(nèi)筒底流口排出,小顆粒則進(jìn)入內(nèi)筒上行流,最終從溢流口排出。最后,分析了新型三產(chǎn)品水力旋流器內(nèi)不同粒徑的顆粒受到的主要作用力及其變化規(guī)律。顆粒的運(yùn)動(dòng)主要受到流體曳力、壓力梯度力和離心力的作用。隨著顆粒粒徑的增加,離心力、流體曳力和壓力梯度力都呈減小的趨勢。當(dāng)顆粒粒徑較小時(shí),離心力、流體曳力和壓力梯度力隨顆粒粒徑的變化較大,當(dāng)顆粒粒徑較大時(shí),離心力、流體曳力和壓力梯度力基本保持不變。
【關(guān)鍵詞】：新型三產(chǎn)品水力旋流器 數(shù)值模擬 結(jié)構(gòu)優(yōu)選 受力分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.8
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 水力旋流器簡述10
• 1.2 研究目的和意義10-11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 研究技術(shù)路線12-13
• 第二章 水力旋流器研究現(xiàn)狀綜述13-19
• 2.1 水力旋流器的研究進(jìn)展13-17
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展13-15
• 2.1.1.1 進(jìn)料管結(jié)構(gòu)研究13
• 2.1.1.2 溢流管結(jié)構(gòu)研究13-14
• 2.1.1.3 底流管結(jié)構(gòu)研究14
• 2.1.1.4 錐體段結(jié)構(gòu)研究14-15
• 2.1.2 操作參數(shù)的研究15
• 2.1.3 物性參數(shù)的研究15-16
• 2.1.4 應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展16-17
• 2.2 三產(chǎn)品水力旋流器研究進(jìn)展17
• 2.3 數(shù)值模型的研究進(jìn)展17-19
• 第三章 新型三產(chǎn)品水力旋流器的分離機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-25
• 3.1 新型三產(chǎn)品水力旋流器的分離機(jī)理19
• 3.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)原理19-20
• 3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-24
• 3.4 小結(jié)24-25
• 第四章 新型三產(chǎn)品水力旋流器內(nèi)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)選25-54
• 4.1 底流口直徑的影響25-40
• 4.1.1 外筒底流口直徑的影響25-34
• 4.1.1.1 分離效率曲線25-28
• 4.1.1.2 分離參數(shù)的分析28-30
• 4.1.1.3 壓力場和流場分析30-34
• 4.1.2 內(nèi)筒底流口直徑的影響34-40
• 4.1.2.1 分離效率曲線34-36
• 4.1.2.2 分離參數(shù)的分析36-37
• 4.1.2.3 壓力場和流場分析37-40
• 4.2 中間擋板長度的影響40-47
• 4.2.1 分離效率曲線40-43
• 4.2.2 分離參數(shù)的分析43-44
• 4.2.3 壓力場和流場分析44-47
• 4.3 中間擋板直徑的影響47-52
• 4.3.1 分離效率曲線47-49
• 4.3.2 分離參數(shù)的分析49-50
• 4.3.3 壓力場和流場分析50-52
• 4.4 小結(jié)52-54
• 第五章 新型三產(chǎn)品水力旋流器與原單筒水力旋流器的對比分析54-75
• 5.1 分離效率對比分析54
• 5.2 流場分布的對比分析54-57
• 5.3 壓強(qiáng)分布的對比分析57-58
• 5.4 湍動(dòng)能分布與湍動(dòng)能耗散率分布的對比分析58-60
• 5.5 渦度的對比分析60-61
• 5.6 螺旋度的對比分析61-62
• 5.7 顆粒受力的模擬結(jié)果62-73
• 5.7.1 顆粒受力分析62-66
• 5.7.2 顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡描述66-68
• 5.7.3 不同粒徑顆粒受力分析68-73
• 5.8 小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 主要結(jié)論75-76
• 6.2 不足與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 在學(xué)期間的研究成果83-84
• 致謝84

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本文編號：300087