滴灌技術(shù)是目前世界上節(jié)水效果最顯著的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)之一。在我國大部分灌區(qū),尤其是利用黃河水進行灌溉的區(qū)域,使用滴灌技術(shù)進行灌溉時,首先需要解決的是水源中的泥沙問題,以免造成滴灌管網(wǎng)系統(tǒng)中的滴頭堵塞。因此,滴灌首部控制系統(tǒng)中的旋流泥沙分離器是整個滴灌系統(tǒng)中不可或缺的一部分,它直接決定了管網(wǎng)中滴頭或灌水器的使用壽命。隨著滴灌技術(shù)的不斷推廣及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,不同地區(qū)的水源將導(dǎo)致旋流分離器產(chǎn)生具有地區(qū)性差異的分離性能與分離精度。論文主要內(nèi)容如下：1、對國內(nèi)外旋流分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及利用CFD對旋流分離器進行數(shù)值計算的進展情況進行了介紹,并對旋流分離器的發(fā)展趨勢做了簡單闡述；2、對旋流分離器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)流運動、短路流運動、循環(huán)流運動和湍流運動及這些流動的產(chǎn)生與特點做了介紹,然后對短路流流動和湍流流動在分離過程中的阻礙作用作了簡單分析并制定減小它們在分離過程中阻礙作用的方案；3、基于旋流分離器的主要技術(shù)參數(shù),針對水源與旋流分離器間的適應(yīng)問題,并根據(jù)旋流分離原理、三元流理論、旋流分離器使用過程中存在的問題和一些文獻(xiàn)中提到的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,對需要優(yōu)化的結(jié)構(gòu)確定優(yōu)化方案,并在不同進口速度、不同泥沙含... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 課題選擇目的
    1.3 旋流分離器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.3.1 數(shù)值模擬國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.2 旋流分離器發(fā)展趨勢
    1.4 課題研究內(nèi)容與關(guān)鍵性問題
        1.4.1 課題的研究內(nèi)容
        1.4.2 本研究擬解決的關(guān)鍵性問題
        1.4.3 課題的創(chuàng)新性
第2章 旋流分離器內(nèi)部流體運動的理論分析
    2.1 引言
    2.2 旋流分離器內(nèi)部流體運動的旋轉(zhuǎn)流運動
        2.2.1 旋流分離器內(nèi)的有旋流動與無旋流動
        2.2.2 旋流分離器內(nèi)的強制渦流動
        2.2.3 旋流分離器內(nèi)的自由渦流動
        2.2.4 旋流分離器內(nèi)的自由螺旋渦流動
    2.3 旋流分離器內(nèi)部流體運動的渦流特性
    2.4 旋流分離器內(nèi)部流體運動的短路流與循環(huán)流
        2.4.1 旋流分離器內(nèi)的短路流與循環(huán)流
        2.4.2 減小旋流分離器內(nèi)的短路流和循環(huán)流的措施
    2.5 旋流分離器內(nèi)部的湍流流動
        2.5.1 旋流分離器內(nèi)湍流的產(chǎn)生與特點
        2.5.2 旋流分離器內(nèi)減小湍流影響的措施
    2.6 本章小結(jié)
第3章 旋流分離器主要技術(shù)參數(shù)分析及結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 旋流分離器的主要技術(shù)參數(shù)
        3.2.1 物性參數(shù)
        3.2.2 工況參數(shù)
        3.2.3 性能參數(shù)
    3.3 常用旋流分離器結(jié)構(gòu)的類型
        3.3.1 進料管結(jié)構(gòu)(代碼A)
        3.3.2 溢流管結(jié)構(gòu)(代碼B)
        3.3.3 錐段器壁結(jié)構(gòu)(代碼C)
        3.3.4 底流管結(jié)構(gòu)(代碼D)
        3.3.5 柱段結(jié)構(gòu)(代碼E)
    3.4 旋流分離器結(jié)構(gòu)的選擇
        3.4.1 旋流分離器各組成結(jié)構(gòu)對分離效率的影響與對比
        3.4.2 確定旋流分離器的結(jié)構(gòu)組成
    3.5 常用旋流分離器各組成結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案
        3.5.1 進料口結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
        3.5.2 溢流管結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
        3.5.3 圓柱段結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
        3.5.4 圓錐段結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
    3.6 常用旋流分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案確定
    3.7 本章小結(jié)
第4章 旋流分離器實體造型與網(wǎng)格劃分
    4.1 引言
    4.2 三維實體造型軟件的選擇
    4.3 建立旋流分離器三維實體模型
        4.3.1 建立旋流分離器進料口(A2)的模型
        4.3.2 建立旋流分離器溢流口(B1)的模型
        4.3.3 建立旋流分離器圓柱段(E5)的模型
        4.3.4 建立旋流分離器圓錐段(C1)的模型
    4.4 旋流分離器的網(wǎng)格生成技術(shù)
        4.4.1 確定生成網(wǎng)格種類
        4.4.2 常用網(wǎng)格生成軟件的選擇
        4.4.3 旋流分離器模型的網(wǎng)格生成
    4.5 本章小結(jié)
第5章 旋流分離器的內(nèi)流場分析
    5.1 引言
    5.2 FLUENT選擇及求解
        5.2.1 FLUENT選擇
        5.2.2 FLUENT求解過程
    5.3 FLUENT多相流模型與湍流模型的選擇
        5.3.1 針對旋流分離器的多相流模型分類及選擇
        5.3.2 針對旋流分離器的湍流模型選擇
    5.4 確定旋流分離器內(nèi)流場計算參數(shù)
        5.4.1 讀取網(wǎng)格文件及相關(guān)操作
        5.4.2 定義計算模型
        5.4.3 定義流體工質(zhì)屬性
        5.4.4 設(shè)置操作條件和邊界條件
        5.4.5 求解方法的設(shè)置及控制
        5.4.6 流場初始化與迭代求解
    5.5 旋流分離器內(nèi)流場的數(shù)值計算結(jié)果處理與分析
        5.5.1 溢流口壁厚對分離效果的影響
        5.5.2 圓柱段高度對分離效果的影響
        5.5.3 圓錐段角度對分離效果的影響
    5.6 優(yōu)化后旋流分離器的內(nèi)流場模擬
    5.7 CFD求解與三元流理論對提高旋流分離器分離效率與性能的意義
    5.8 本章小節(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 優(yōu)化后旋流分離器驗證實驗數(shù)據(jù)表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水力旋流器內(nèi)部流場數(shù)值模擬及分離性能分析[J]. 許敏.  石油礦場機械. 2012(03)
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[4]滴灌用黃河水泥沙分離參數(shù)優(yōu)化[J]. 孫步功,吳建民,趙武云,龔俊.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2010(03)
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[6]“渾水水力分離清水裝置”三維流場數(shù)值模擬[J]. 徐燕,邱秀云,朱斌德.  人民黃河. 2009(03)
[7]中國水資源狀況與水資源安全問題分析[J]. 張利平,夏軍,胡志芳.  長江流域資源與環(huán)境. 2009(02)
[8]新型α旋流器的流場模擬[J]. 車香榮,李曉,陳光輝,王偉文,王立新,李建隆.  化工裝備技術(shù). 2008(04)
[9]氣液旋流分離技術(shù)的研究[J]. 金向紅,金有海,王建軍,王正方.  新技術(shù)新工藝. 2007(08)
[10]水力旋流器發(fā)展概況及趨勢[J]. 趙東.  礦業(yè)工程. 2007(04)

碩士論文
[1]液滴在旋流分離器內(nèi)的運動規(guī)律研究[D]. 尹兆娟.中國石油大學(xué) 2010
[2]碟式分離機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流場研究[D]. 張總.蘭州理工大學(xué) 2009
[3]適于黃河水泥沙分離的水力旋流器的理論及實驗研究[D]. 劉晶.蘭州理工大學(xué) 2004
[4]適于黃河泥沙分離的碟式離心機設(shè)計與試驗研究[D]. 孫步功.蘭州理工大學(xué) 2004



本文編號：3479789