水力旋流器是利用固、液兩相密度差和離心力實(shí)現(xiàn)固—液混合物分離和分級(jí)的一種設(shè)備,本文立足于旋流器現(xiàn)有的的理論和技術(shù)問(wèn)題,以提高其分離效率為目的,通過(guò)CFD數(shù)值模擬,從宏觀上分析水力旋流器分離過(guò)程;基于CFD-DEM耦合對(duì)水力旋流器分離過(guò)程性能仿真分析,從微觀上反應(yīng)旋流器內(nèi)沙粒的運(yùn)動(dòng)情況;最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)和激光粒度儀測(cè)試的研究,取得了以下主要成果:1、本文采用所建立的多相流數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)考察了水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)、外界條件（壓力、流速）和水沙特性（顆粒直徑、比重、濃度）對(duì)水力旋流器水力特性和水沙處理能力的影響。結(jié)果表明:溢流口直徑對(duì)流場(chǎng)的影響最大,濃度對(duì)特小型旋流器分離效果影響最為顯著。2、基于CFD-DEM耦合的沙粒在水力旋流器過(guò)程的仿真分析,模擬結(jié)果表明:沙粒粒徑越小,沙粒向下運(yùn)行的距離越小,越容易從下降趨勢(shì)中進(jìn)入到上升流中,越難以分離。粒徑為40μm的沙粒,在圓柱體與圓錐體交界面處出現(xiàn)沙粒峰值,分離效果易受影響,而50μm和60μm沙粒在圓錐體部分出現(xiàn)峰值,具有較好的分離效果。通過(guò)跟蹤單個(gè)沙粒和沙粒群的運(yùn)動(dòng),沙粒在圓柱體內(nèi)主要作圓周運(yùn)動(dòng),進(jìn)入到圓錐體部分,沙粒既有圓周運(yùn)動(dòng),又有明顯的進(jìn)入沉... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水力旋流器試驗(yàn)平臺(tái)清水條件下：在不同壓力，測(cè)其沉沙口和溢流口流出量，驗(yàn)證溢流口、沉沙口溢流百分比是否與壓力有關(guān)，且驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果

第一章緒論其正交實(shí)驗(yàn)，測(cè)試其水力旋流器沙溢流口和沉沙口含沙量，驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果。1.4.4 技術(shù)路線本文采用數(shù)值模擬的方法研究水力旋流器的運(yùn)行原理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其技術(shù)路線如圖所示：

精度和計(jì)算效率的影響顯著。通過(guò)GAMBIT軟件，建立水力旋流器三維模型，然后對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分及邊界條件的設(shè)置，考慮到網(wǎng)格生成的時(shí)間，對(duì)水力旋流器主要采用基本尺寸為2mm的四面體網(wǎng)格對(duì)幾何模型進(jìn)行體積劃分，部分采用非網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形式。圖2.1為旋流器網(wǎng)格劃分結(jié)果。圖2.1 水力旋流器的網(wǎng)格劃分


本文編號(hào)：3244084