發(fā)布時(shí)間：2021-09-22 09:27

　　為了研究離心機(jī)的流場(chǎng)特性及其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,以LW350型離心機(jī)為研究對(duì)象,建立了離心機(jī)流體域和螺旋輸送器的模型,通過數(shù)值模擬得到離心機(jī)流場(chǎng)的情況,并對(duì)螺旋輸送器進(jìn)行了流固耦合分析,得到各參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:在高轉(zhuǎn)速下,分離效率主要受轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的影響,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)不同徑向截面的周向速度具有對(duì)稱性,徑向速度受湍流的作用影響物料擴(kuò)散,軸向速度正負(fù)分層明顯,利于液相回流;壓力場(chǎng)表現(xiàn)為沿徑向壓力增大,軸向壓降減小,利于沉降固相;通過單向流固耦合分析,螺旋輸送器滿足剛度和強(qiáng)度的要求,各參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力大小有一定的影響。研究結(jié)果可為離心機(jī)的安全高效運(yùn)行提供參考。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020,48(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

離心機(jī)參數(shù)示意圖

表1 離心機(jī)基本參數(shù)表Table 1 Basic parameters of the centrifuge 基本參數(shù) 數(shù)值 轉(zhuǎn)鼓大端半徑R/mm 175 轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度L/mm 1 400 長(zhǎng)徑比λ 4 液池高度H/mm 35 柱段長(zhǎng)度L1/mm 575 錐段沉降區(qū)長(zhǎng)度L2/mm 285 錐段干燥區(qū)長(zhǎng)度L3/mm 440 半錐角α/ (°) 7 轉(zhuǎn)鼓小端半徑r/mm 106.5 螺旋葉片厚度/mm 8 推料器厚度/mm 20關(guān)于模型有以下說明:模型以實(shí)際尺寸建立,為了計(jì)算準(zhǔn)確,保留了螺旋輸送器的細(xì)節(jié)特征。

對(duì)流體域模型進(jìn)行仿真計(jì)算前,需要對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行離散化,即網(wǎng)格劃分。鉆井液離心機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,螺旋面與轉(zhuǎn)鼓錐段之間以及布料口附近等區(qū)域都不規(guī)則,因此本文采用自適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格。運(yùn)用仿真軟件的Mesh模塊對(duì)離心機(jī)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,劃分后的流體域模型共有單元數(shù)204 615個(gè),節(jié)點(diǎn)數(shù)44 251個(gè),網(wǎng)格平均質(zhì)量為0.82。螺旋輸送器模型的單元數(shù)110 720個(gè),節(jié)點(diǎn)數(shù)56 441個(gè),網(wǎng)格平均質(zhì)量為0.75,兩者劃分的網(wǎng)格質(zhì)量都滿足計(jì)算要求。鉆井液離心機(jī)網(wǎng)格模型如圖3所示。1.2 流場(chǎng)計(jì)算方法及邊界條件設(shè)定

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]湍流模型在臥螺離心機(jī)內(nèi)單相流場(chǎng)數(shù)值模擬中的適用性分析[J]. 董連東,袁惠新,付雙成,鄒鑫.  流體機(jī)械. 2013(10)
[2]污泥脫水臥螺離心機(jī)最優(yōu)差轉(zhuǎn)速[J]. 朱桂華,任繼良,張玉柱,孫欣.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2012(02)
[3]鉆井液加重劑離心分離和回收參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張曉東,王福貴.  西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[4]離心機(jī)分離效果的影響因素[J]. 王文志.  聚酯工業(yè). 2008(05)
[5]沉降過濾式離心機(jī)技術(shù)參數(shù)對(duì)煤泥分離效果的影響[J]. 任欣,田園,厲青.  煤炭學(xué)報(bào). 2007(02)

博士論文
[1]鉆井液離心機(jī)工作理論研究[D]. 劉洪斌.西南石油大學(xué) 2006

碩士論文
[1]鉆井液離心分離機(jī)工作性能研究[D]. 陳海生.中國(guó)石油大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3403530