本文是以反滲透海水淡化為背景,研究旋轉(zhuǎn)式壓力能回收器的主要性能。旋轉(zhuǎn)式壓力能回收器在設(shè)計(jì)過程中,最關(guān)鍵的兩個(gè)問題是對(duì)液柱活塞和端面泄漏的控制。因此,本文的研究工作就是針對(duì)這兩大問題,利用CFD方法來展開。 其中,關(guān)于液柱活塞研究的主要目的為:建立合理的數(shù)值計(jì)算模型、分析液柱活塞的形成機(jī)理、特性、各因素的影響規(guī)律及設(shè)計(jì)過程中對(duì)其進(jìn)行控制的定量方法;關(guān)于端面泄漏研究的主要目的為:建立端面密封數(shù)值計(jì)算模型、解釋端面泄漏的機(jī)理、對(duì)目前實(shí)驗(yàn)裝置的壓力及泄漏量進(jìn)行合理地控制。 基于以上主要目的,本文對(duì)旋轉(zhuǎn)式壓力交換器進(jìn)行了深入研究,主要內(nèi)容包括: 1綜述了各類壓力能回收的基本原理及其現(xiàn)有的代表性裝置; 2從基本理論入手,分別解釋了液柱活塞的形成機(jī)理和端面密封的基本原理; 3依據(jù)理論研究并對(duì)幾何模型及條件參數(shù)進(jìn)行分析,利用Fluent流體計(jì)算軟件分別建立液柱活塞和端面密封的數(shù)值計(jì)算模型; 4.利用NaCl組分濃度分布的計(jì)算結(jié)果證明液柱活塞的存在性及有效性,通過正交計(jì)算實(shí)驗(yàn)來分析各個(gè)因素對(duì)液柱活塞的影響變化規(guī)律,并將無量綱參數(shù)與容積效率擬合出具有指導(dǎo)意義的經(jīng)驗(yàn)公式。 5分析端面密封模型所模擬的流場分布與理論解析解的擬合程度,并利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證其泄漏量的計(jì)算結(jié)果,以證明其合理性。研究在實(shí)驗(yàn)室條件下密封壓力隨間隙量的變化規(guī)律,擬合泄漏量、密封壓力及間隙量的關(guān)系式,以對(duì)裝置的泄漏量進(jìn)行控制。 最終研究結(jié)果說明:液柱活塞是存在、穩(wěn)定、有效并可以對(duì)其控制的;影響容積效率的關(guān)鍵因素為高低壓進(jìn)口的流量和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速;各個(gè)參數(shù)與容積效率的關(guān)系可以由經(jīng)驗(yàn)公式來定量表示。端面密封的主要機(jī)理是在高密封壓力的情況下端面內(nèi)能夠保持層流流動(dòng);現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,間隙量控制在0.04mm時(shí)密封壓力值可以達(dá)到6MPa;能夠通過關(guān)于泄漏量、密封壓力及間隙量的擬合關(guān)系式來控制泄漏量。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

流體葉圖1.6反轉(zhuǎn)泵工作原理Fig1.6PrineiPleofReverseRunningPumP原理是將帶有高壓能的濃鹽水直接沖兩個(gè)可調(diào)節(jié)的噴嘴來進(jìn)行控制。旋轉(zhuǎn)以空壓被排放。它適合比較高的壓頭，葉輪形式良好的流體力學(xué)性能使得整[18]，將壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的效回壓力能，這導(dǎo)致實(shí)際轉(zhuǎn)換效率為50%鍵部件是它獨(dú)特設(shè)計(jì)的葉輪。其葉輪制造中，葉輪的機(jī)械加工難度較大，發(fā)展的計(jì)算幾何、CCD三維緊密測繪的推動(dòng)了人們對(duì)佩爾頓葉輪研究的深入

法蘭西斯泵是一種典型的反轉(zhuǎn)泵，屬于最早的能量回收裝置。這類反轉(zhuǎn)泵的工作原理實(shí)質(zhì)上是利用葉片離心泵反轉(zhuǎn)運(yùn)行。在工作運(yùn)行中，情況與離心泵恰好相反，離心泵的出幾為其高壓流體的入口，離心泵的入口為其低壓流體的出口，如圖1.6所示。由于結(jié)構(gòu)上基本一致，因此它在性能上有著和離心泵十分相近的地方，也可以利用離心泵最佳工況來分析其工作效率。對(duì)流量較為敏感，當(dāng)反轉(zhuǎn)泵工作時(shí)，流量高于最佳工況的10%時(shí)能t回收效率下降50%，流量低于最佳工況的40%時(shí)，幾乎無能量回收效果，此時(shí)為

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文采用含有多個(gè)孔道的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子來完成相應(yīng)的功能，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在500心ooorpm的范圍變化【20]�；钊饺侥芰炕厥占夹g(shù)思想是由WiliardChilds&Dr.AliDab試提力能交換器中的活塞來增壓進(jìn)料�；钊姆指舸_保了高低壓個(gè)液壓缸的工作過程是不連續(xù)的，因此該裝置至少為雙缸交替中的DWEER是比較典型的活塞式裝置，圖1.9為配備了比較ER。它最主要的三個(gè)部件如圖中所示:LinX閥門、壓力容器

【引證文獻(xiàn)】

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1 周一卉;丁信偉;姜海峰;張立冬;;旋轉(zhuǎn)式壓力能交換器孔道內(nèi)液柱活塞數(shù)值模擬研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

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1 侯蘭香;基于FLUENT的壓力交換器能量傳遞過程仿真分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2809292