高速臥螺離心機(jī)固液分離特性及其影響因素分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 22:35
高速臥螺離心機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)膸浊У綆兹f轉(zhuǎn)不等,因此螺旋推料器會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生較大的擾動(dòng)作用使流動(dòng)具有強(qiáng)旋流性,造成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部流體流動(dòng)復(fù)雜。試驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)非常有限同時(shí)不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)傳輸,對(duì)于臥螺離心機(jī)的仿真模型也都是基于穩(wěn)態(tài)進(jìn)行計(jì)算。本文基于瞬態(tài)計(jì)算方法建立了臥螺離心機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的仿真模型,同時(shí),利用已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了仿真模型的可靠性,主要研究了轉(zhuǎn)速差和螺旋葉片的螺距兩個(gè)因素分別對(duì)臥螺離心機(jī)分離效率的影響。本文經(jīng)過合理的簡(jiǎn)化和假設(shè),通過SolidWorks和icem完成了臥螺離心機(jī)流體域三維模型的建立和網(wǎng)格的劃分。在fluent計(jì)算中選取了Eulerian多相流模型,RNG20K-ε湍流模型和MRF模型相結(jié)合對(duì)臥螺離心機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)計(jì)算。通過對(duì)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸一化處理進(jìn)行驗(yàn)證了仿真模型的可靠性。研究轉(zhuǎn)速差對(duì)分離效率的影響時(shí),以試驗(yàn)和仿真相對(duì)比的方法來進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果均表明:1.雖然在離心場(chǎng)中粒子所受離心力遠(yuǎn)大于重力,但重力的影響不可忽略2.固相沉積厚度值隨時(shí)間呈周期性變化;3.沿轉(zhuǎn)鼓軸向固相沉積厚度值出現(xiàn)了逐漸增大并伴有局部降低的現(xiàn)象;4.轉(zhuǎn)鼓錐段的沉積厚度值均遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)鼓...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 臥螺離心機(jī)流體動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)臥螺離心機(jī)的影響
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究意義與技術(shù)路線
1.4.1 研究意義
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第二章 數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 離心力場(chǎng)的基本特性
2.1.1 離心力
2.1.2 分離因數(shù)
2.1.3 科式力
2.1.4 離心液壓
2.2 離心沉降過程的說明
2.2.1 固相粒子在離心場(chǎng)中的自由沉降速度
2.2.2 離心場(chǎng)中沉降分離的極限
2.3 離心場(chǎng)中的流體力學(xué)
2.3.1 基本方程
2.3.2 臥螺離心機(jī)內(nèi)部的流體流動(dòng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 可靠性仿真模型的建立
3.1 實(shí)驗(yàn)方法概述
3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理
3.1.2 實(shí)驗(yàn)條件
3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2 仿真模型建立
3.2.0 計(jì)算流體力學(xué)概述
3.2.1 仿真前處理
3.2.2 仿真模型的建立
3.2.3 仿真結(jié)果分析
3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
3.4 本章小結(jié)
第四章 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.1 輸送量概念的介紹
4.2 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.2.1 轉(zhuǎn)速差對(duì)臥螺離心機(jī)流動(dòng)特性的影響
4.2.2 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.3 轉(zhuǎn)速差與輸送量的函數(shù)關(guān)系式的確定
4.3.1 基函數(shù)的確定
4.3.2 函數(shù)關(guān)系式的確定
4.4 本章小結(jié)
第五章 螺旋推料器的螺距對(duì)分離效率的影響
5.1 螺距對(duì)分離效率的影響分析
5.2 最優(yōu)螺距的選擇
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦用LW800臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓錐角結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張建中,李峰,胡化增,張廣浩,劉海洋. 流體機(jī)械. 2019(07)
[2]水力旋流器數(shù)值模擬參數(shù)的基礎(chǔ)研究[J]. 隋元偉,董強(qiáng),寧朋歌. 合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版). 2019(02)
[3]論煤焦油的三相分離[J]. 李強(qiáng). 上海化工. 2017(12)
[4]臥式螺旋卸料離心機(jī)研究的回顧與展望[J]. 譚蔚,鐘偉良,閆浩,劉麗艷,朱國(guó)瑞. 化工進(jìn)展. 2016(S2)
[5]臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)與分離性能的研究[J]. 姜毓圣,袁惠新,付雙成. 流體機(jī)械. 2016(04)
[6]科學(xué)試驗(yàn)用離心機(jī)發(fā)展綜述[J]. 黎啟勝,許元恒,羅龍. 裝備環(huán)境工程. 2015(05)
[7]基于分離效率的臥螺離心機(jī)CFD分析[J]. 何飄,梁毅,應(yīng)超,樊俊,肖澤儀. 化工設(shè)備與管道. 2014(05)
[8]臥式螺旋沉降離心機(jī)污泥脫水模擬研究[J]. 周翠紅,凌鷹,申文君,劉美麗. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(16)
[9]基于Euler多相流模型的臥螺離心機(jī)速度場(chǎng)數(shù)值模擬與分析[J]. 付雙成,董連東,袁惠新. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[10]湍流模型在臥螺離心機(jī)數(shù)值模擬中的適用性分析[J]. 董連東,袁惠新,付雙成,鄒鑫. 化工進(jìn)展. 2013(S1)
博士論文
[1]流變性對(duì)鉆井液離心機(jī)內(nèi)流特性及分離機(jī)理影響研究[D]. 李一嵐.西南石油大學(xué) 2017
[2]塔式太陽能定日鏡結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性及風(fēng)致響應(yīng)研究[D]. 王鶯歌.湖南大學(xué) 2011
[3]離心式擠出機(jī)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與固體輸送及增壓機(jī)理的研究[D]. 趙晶.北京化工大學(xué) 2008
[4]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]火針的溫度測(cè)量與數(shù)值模擬研究[D]. 邵繼續(xù).華北電力大學(xué) 2015
[2]基于顆粒軌道模型的高速列車多相流數(shù)值模擬和分析[D]. 張淼.浙江大學(xué) 2011
[3]臥螺離心機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 鄭勝飛.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[4]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
[5]臥螺離心機(jī)在赤泥快速分離技術(shù)中的應(yīng)用研究[D]. 何成申.中南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3178146
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 臥螺離心機(jī)流體動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)臥螺離心機(jī)的影響
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 研究意義與技術(shù)路線
1.4.1 研究意義
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第二章 數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 離心力場(chǎng)的基本特性
2.1.1 離心力
2.1.2 分離因數(shù)
2.1.3 科式力
2.1.4 離心液壓
2.2 離心沉降過程的說明
2.2.1 固相粒子在離心場(chǎng)中的自由沉降速度
2.2.2 離心場(chǎng)中沉降分離的極限
2.3 離心場(chǎng)中的流體力學(xué)
2.3.1 基本方程
2.3.2 臥螺離心機(jī)內(nèi)部的流體流動(dòng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 可靠性仿真模型的建立
3.1 實(shí)驗(yàn)方法概述
3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理
3.1.2 實(shí)驗(yàn)條件
3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2 仿真模型建立
3.2.0 計(jì)算流體力學(xué)概述
3.2.1 仿真前處理
3.2.2 仿真模型的建立
3.2.3 仿真結(jié)果分析
3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
3.4 本章小結(jié)
第四章 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.1 輸送量概念的介紹
4.2 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.2.1 轉(zhuǎn)速差對(duì)臥螺離心機(jī)流動(dòng)特性的影響
4.2.2 最優(yōu)轉(zhuǎn)速差的確定
4.3 轉(zhuǎn)速差與輸送量的函數(shù)關(guān)系式的確定
4.3.1 基函數(shù)的確定
4.3.2 函數(shù)關(guān)系式的確定
4.4 本章小結(jié)
第五章 螺旋推料器的螺距對(duì)分離效率的影響
5.1 螺距對(duì)分離效率的影響分析
5.2 最優(yōu)螺距的選擇
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦用LW800臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓錐角結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張建中,李峰,胡化增,張廣浩,劉海洋. 流體機(jī)械. 2019(07)
[2]水力旋流器數(shù)值模擬參數(shù)的基礎(chǔ)研究[J]. 隋元偉,董強(qiáng),寧朋歌. 合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版). 2019(02)
[3]論煤焦油的三相分離[J]. 李強(qiáng). 上海化工. 2017(12)
[4]臥式螺旋卸料離心機(jī)研究的回顧與展望[J]. 譚蔚,鐘偉良,閆浩,劉麗艷,朱國(guó)瑞. 化工進(jìn)展. 2016(S2)
[5]臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)與分離性能的研究[J]. 姜毓圣,袁惠新,付雙成. 流體機(jī)械. 2016(04)
[6]科學(xué)試驗(yàn)用離心機(jī)發(fā)展綜述[J]. 黎啟勝,許元恒,羅龍. 裝備環(huán)境工程. 2015(05)
[7]基于分離效率的臥螺離心機(jī)CFD分析[J]. 何飄,梁毅,應(yīng)超,樊俊,肖澤儀. 化工設(shè)備與管道. 2014(05)
[8]臥式螺旋沉降離心機(jī)污泥脫水模擬研究[J]. 周翠紅,凌鷹,申文君,劉美麗. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(16)
[9]基于Euler多相流模型的臥螺離心機(jī)速度場(chǎng)數(shù)值模擬與分析[J]. 付雙成,董連東,袁惠新. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[10]湍流模型在臥螺離心機(jī)數(shù)值模擬中的適用性分析[J]. 董連東,袁惠新,付雙成,鄒鑫. 化工進(jìn)展. 2013(S1)
博士論文
[1]流變性對(duì)鉆井液離心機(jī)內(nèi)流特性及分離機(jī)理影響研究[D]. 李一嵐.西南石油大學(xué) 2017
[2]塔式太陽能定日鏡結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性及風(fēng)致響應(yīng)研究[D]. 王鶯歌.湖南大學(xué) 2011
[3]離心式擠出機(jī)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與固體輸送及增壓機(jī)理的研究[D]. 趙晶.北京化工大學(xué) 2008
[4]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]火針的溫度測(cè)量與數(shù)值模擬研究[D]. 邵繼續(xù).華北電力大學(xué) 2015
[2]基于顆粒軌道模型的高速列車多相流數(shù)值模擬和分析[D]. 張淼.浙江大學(xué) 2011
[3]臥螺離心機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 鄭勝飛.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[4]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
[5]臥螺離心機(jī)在赤泥快速分離技術(shù)中的應(yīng)用研究[D]. 何成申.中南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3178146
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