發(fā)布時(shí)間：2021-05-19 10:48

　　建立井下凈水站,對(duì)礦井水進(jìn)行就地處理,為井下生產(chǎn)提供必要的潔凈水,緩解煤礦地區(qū)用水緊張的壓力,節(jié)約利用水資源。但是目前,井下凈水裝置普遍存在礦井水處理流量低、處理周期長(zhǎng)、提供潔凈水量少的缺點(diǎn),這主要是由于礦井水過(guò)濾器過(guò)濾流量低、效果低引起的。過(guò)濾器結(jié)構(gòu)性能得不到充分發(fā)揮,造成了過(guò)濾器重量較大、搬運(yùn)不變。針對(duì)目前的情況,運(yùn)用基于ANSYS的CFD數(shù)值模擬技術(shù),進(jìn)行了纖維過(guò)濾器仿真研究,通過(guò)此仿真研究,達(dá)到減輕過(guò)濾器質(zhì)量的目的。為了提高過(guò)濾器的效率,利用ANSYS Workbench平臺(tái)的Fluent模塊,建立纖維過(guò)濾器內(nèi)部流體模型,運(yùn)用多孔介質(zhì)層模擬彗星纖維濾料層,對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行不同入口壓力和不同入口速度下的數(shù)值模擬,得到纖維過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)程中內(nèi)部流體的壓力分布云圖和速度分布云圖,并導(dǎo)出過(guò)濾器內(nèi)部八個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),繪制曲線圖,通過(guò)分析,得出結(jié)果:當(dāng)入口速度一定的情況下,隨著入口壓力的增加,纖維過(guò)濾器模型產(chǎn)生的最大壓力增大,最小壓力減小,但是壓力、速度的分布規(guī)律不變,壓力的變化情況較速度變化明顯;當(dāng)入口壓力一定時(shí),隨著入口速度的增大,纖維過(guò)濾器模型的入口、出口速度都增大,同時(shí)壓力、速度的分布情況、... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 過(guò)濾濾料研究現(xiàn)狀
    1.3 井下凈水裝置研究現(xiàn)狀
    1.4 論文擬解決的主要科學(xué)及技術(shù)問(wèn)題
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第二章 數(shù)值模擬研究的基本理論與結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
    2.1 CFD基本理論與方法
    2.2 多孔介質(zhì)簡(jiǎn)介
    2.3 流固耦合簡(jiǎn)介
        2.3.1 流固耦合理論基礎(chǔ)
        2.3.2 流固耦合相關(guān)方程
    2.4 ANSYS流固耦合分析簡(jiǎn)介
    2.5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 纖維過(guò)濾器內(nèi)部流場(chǎng)仿真研究
    3.1 凈水站過(guò)濾裝置
    3.2 纖維過(guò)濾器CFD仿真模型
        3.2.1 纖維過(guò)濾器CFD模型建立與網(wǎng)格劃分
        3.2.2 邊界條件的確定及數(shù)值計(jì)算
        3.2.3 關(guān)鍵參數(shù)的確定
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.3.1 入口壓力對(duì)濾層的影響
        3.3.2 入口速度對(duì)濾層的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 纖維過(guò)濾器單向流固耦合分析
    4.1 纖維過(guò)濾器單向流固耦合分析
        4.1.1 單向流固耦合分析在ANSYS中實(shí)現(xiàn)
        4.1.2 模型建立與網(wǎng)格劃分
        4.1.3 施加約束、加載載荷與耦合求解
    4.2 單向流固耦合結(jié)果分析
        4.2.1 入口速度對(duì)等效應(yīng)力與總變形的影響
        4.2.2 入口壓力對(duì)等效應(yīng)力與總變形的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 纖維過(guò)濾器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    5.1 DirectOptimization優(yōu)化方法選擇
    5.2 過(guò)濾器結(jié)構(gòu)優(yōu)化流程及仿真關(guān)鍵參數(shù)
    5.3 過(guò)濾器模型及優(yōu)化函數(shù)
        5.3.1 過(guò)濾器參數(shù)化模型的建立
        5.3.2 過(guò)濾器優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
    5.4 球罐及圓筒優(yōu)化結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]超濾膜凈水工藝中自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D]. 李二恩.太原理工大學(xué) 2013
[7]煤礦礦井水處理工程問(wèn)題及對(duì)策研究[D]. 李碩.河北工程大學(xué) 2013
[8]煤礦礦井水井下處理就地復(fù)用工藝研究[D]. 李建紅.河北工程大學(xué) 2012
[9]纖維球過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬[D]. 趙軍.北京化工大學(xué) 2012
[10]彬長(zhǎng)礦區(qū)礦井水資源化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 席國(guó)強(qiáng).西安科技大學(xué) 2011



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