本文是以反滲透海水淡化為背景,研究旋轉式壓力能回收器的主要性能。旋轉式壓力能回收器在設計過程中,最關鍵的兩個問題是對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這兩大問題,利用CFD方法來展開。 其中,關于液柱活塞研究的主要目的為:建立合理的數(shù)值計算模型、分析液柱活塞的形成機理、特性、各因素的影響規(guī)律及設計過程中對其進行控制的定量方法;關于端面泄漏研究的主要目的為:建立端面密封數(shù)值計算模型、解釋端面泄漏的機理、對目前實驗裝置的壓力及泄漏量進行合理地控制。 基于以上主要目的,本文對旋轉式壓力交換器進行了深入研究,主要內容包括: 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理和端面密封的基本原理; 3依據(jù)理論研究并對幾何模型及條件參數(shù)進行分析,利用Fluent流體計算軟件分別建立液柱活塞和端面密封的數(shù)值計算模型; 4.利用NaCl組分濃度分布的計算結果證明液柱活塞的存在性及有效性,通過正交計算實驗來分析各個因素對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意義的經(jīng)驗公式。 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,并利用實驗結果來驗證其泄漏量的計算結果,以證明其合理性。研究在實驗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系式,以對裝置的泄漏量進行控制。 最終研究結果說明:液柱活塞是存在、穩(wěn)定、有效并可以對其控制的;影響容積效率的關鍵因素為高低壓進口的流量和轉子的轉速;各個參數(shù)與容積效率的關系可以由經(jīng)驗公式來定量表示。端面密封的主要機理是在高密封壓力的情況下端面內能夠保持層流流動;現(xiàn)有的實驗條件下,間隙量控制在0.04mm時密封壓力值可以達到6MPa;能夠通過關于泄漏量、密封壓力及間隙量的擬合關系式來控制泄漏量。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

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

法蘭西斯泵是一種典型的反轉泵，屬于最早的能量回收裝置。這類反轉泵的工作原理實質上是利用葉片離心泵反轉運行。在工作運行中，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。由于結構上基本一致，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。對流量較為敏感，當反轉泵工作時，流量高于最佳工況的10%時能t回收效率下降50%，流量低于最佳工況的40%時，幾乎無能量回收效果，此時為

大連理工大學碩士學位論文采用含有多個孔道的旋轉轉子來完成相應的功能，轉子的轉速在500心ooorpm的范圍變化【20]�；钊饺侥芰炕厥占夹g思想是由WiliardChilds&Dr.AliDab試提力能交換器中的活塞來增壓進料。活塞的分隔確保了高低壓個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。它最主要的三個部件如圖中所示:LinX閥門、壓力容器

【引證文獻】

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

相關碩士學位論文 前1條

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構優(yōu)化設計[D];山東大學;2011年

本文編號：2809292