發(fā)布時間：2021-07-31 13:43

　　立式圓筒體分層器作為一種常見的化工分離設(shè)備,其在石油、化工等行業(yè)應(yīng)用廣泛,對于傳熱、反應(yīng)、分離等化工設(shè)備而言,在入口附近添加擋板構(gòu)件屬于常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),本文提出在立式圓筒體分層器中添加入口構(gòu)件,改變物料的流動方向,使物料進(jìn)入筒體主流場的方式由沖擊射流轉(zhuǎn)變?yōu)檠赝搀w內(nèi)壁的壁面射流,降低入口物料對主流場的擾動程度。若添加入口構(gòu)件,勢必會在擋板局域形成沖擊射流復(fù)雜流動結(jié)構(gòu),同時由三塊擋板形成的出口截面成為主流場的入口,對立式圓筒體分層器的分離效率起決定性作用,因此,擋板局域的流體力學(xué)性能對后續(xù)分離十分重要。本文采用示蹤劑法對平面沖擊擋板（K=0）、凸柱面擋板（K=-0.1）和凹柱面擋板（K=0.1）的擋板局域流場結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,同時利用多相流模型,通過濃度場來追蹤添加的示蹤劑,得到不同時刻的模擬示蹤劑分布圖與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比。研究發(fā)現(xiàn):實(shí)驗(yàn)所得流場結(jié)構(gòu)與CFD結(jié)果具有極高的吻合度;在主視圖方向,不同沖擊擋板結(jié)構(gòu)下均出現(xiàn)了穩(wěn)定的旋渦結(jié)構(gòu),渦旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度與Re有關(guān);在俯視圖方向,沖擊擋板的相對曲率決定了擋板局域流場結(jié)構(gòu)形式;在出口截面上,凹柱面擋板具有較低的平均出流速度、回流速度和湍流強(qiáng)度,同時具有較... 

【文章來源】：沈陽化工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

立式圓筒體分層器Fig1-1.Theverticalcylinderseparator

雖然大部分設(shè)計(jì)者都會采用添加入口構(gòu)件的方式來提入口擋板構(gòu)件的設(shè)計(jì)卻一直依賴工程經(jīng)驗(yàn)，并無相關(guān)研究文獻(xiàn)為其此本文通過分析擋板結(jié)構(gòu)參數(shù)對擋板局域流場的影響，為擋板結(jié)構(gòu)。擊射流的研究進(jìn)展從入口管流出沖擊到擋板會形成受限的淹沒沖擊射流，本文研究的流。擊射流簡介（jet）是指流體依靠出流動量的原動力，噴射至另一流體區(qū)域中的孔口、狹縫射出或靠機(jī)械推動，并同周圍流體摻混的一種流體流動流型，具有湍流脈動和擴(kuò)散作用，能進(jìn)行動量、熱量和質(zhì)量傳遞[10]面上時就產(chǎn)生了沖擊射流[11-14]，圖 1-2 以凹柱面沖擊擋板為例展示區(qū)。

局域流場結(jié)構(gòu)測試實(shí)驗(yàn)劑測試方法及原理流動顯示技術(shù)的出現(xiàn)和成熟,針對沖擊射流流場測試方法已由畢托展到高精度的激光多普勒測速儀(Laser Doppler Velocimetry,LDV)、 (Particle Image Velocimetry, PIV) 和 粒 子 跟 蹤 測 速 儀 (Particletry，PTV)。LDV、PIV 雖然精度較高，但投資大，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)測試對象為擋板局域，相對整個罐體占體積較小，由于入口位置遮限 LDV 和 PIV 并不適合本實(shí)驗(yàn)研究，因此本文采用示蹤劑測試流劑法能直觀的顯示出流場的結(jié)構(gòu)特征，示蹤劑法之一為煙線法，但空氣。本文為液-液淹沒射流，和煙線法類似。在液流中添加可明顯，借助高速攝像機(jī)拍攝不同瞬時的畫面，顯示示蹤劑分布濃度場進(jìn)動軌跡。示蹤劑法可以得到完整、細(xì)致的流體流動圖像。驗(yàn)采用示蹤劑法進(jìn)行測試。測試系統(tǒng)如圖 2-1 所示，主要由測試裝、示蹤劑添加系統(tǒng)三部分組成。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3313572