关于静态水力旋流分离器的理论研究及仿真

发布时间：2020-06-15 11:36

【摘要】：本文是以水力旋流分离器为基础,以改进为目的而展开的研究,用多相流理论分析和计算旋流分离器内流场,得出优化的结果,并进行改进。 水力旋流分离器是一种应用非常广泛的分离设备。由于其结构简单等优点,水力旋流分离器在各行各业显示出越来越广泛的应用前景。但是目前对水力旋流分离器的研究仍然以单因素的物理样机试验为主,由于物理试验本身具备的复杂性,且试验结果不具备通用性,很难适应各种变化的情况,也不适于大批量的生产需要,本文力用数值模拟软件Fluent,通过合理的选择数学模型和正确的设定边界条件,结合计算流体力学的各种理论和水力旋流分离器现有的知识,对现有的设备进行合理的优化,对旋流器内部的流场做出模拟计算,根据溢流的油的含量,进口处第二相的体积率等操作参数来分析旋流器的分离性能随着各个参数的变化规律,找到模型的效率规律,定量分析了旋流分离流场的各种参数,并找出不足点对其进行改进。 本文对液-液旋流分离器的流动和分离机理进行了深入的探索,对水力旋流分离器内部的流场状态和湍流状态的情况做出了说明和计算,根据分流效率和整个流场的湍流能量损耗来验证了增加稳流管对减少旋流器内整个流场能量损失的可行性和实用性,对未来进行更深入的研究打下了一定的基础。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH237.5
【图文】：

图1.1动态旋流分离器结构Fig.1.1Thestruetureofd户amieh州roeyelone4.2静态水力旋流分离器:一井:一月_勺已二户r，‘r‘.挂，.丫//丫\、卜._口口该~一梦对第犷赢丫片\t、l!|

图1.2静态旋流分离器儿何结构(a)传统旋流分离器(b)双入口双锥旋流分离器(c)双入口单锥旋流分离器Fig.1.2Statiehydroeyelonegeometry(a)Traditionalhydroeyelone(b)Dual一entraneedoubletaPeredhydroeyelone(c)Theentraneeofasingledual一eonehydroeyclone静态水力旋流设备因其结构简单，无运动部件，而更早地得到了更多关注。目前实现了产品化，尤其在石油石化工业含油废水处理中得到了一定的推广应用川。水力旋流器作为固液分离设备、油水两相分离设备及在石油化工等领域的实际应用方面都取得了相应的研究成果。它是依靠流体运动所产生的离心运动，将两种密度差不同的流体分离。其工作原理是基于离心沉降，将待分离的料浆以一定的压力从水力旋流器上部周边切向进入旋流器内，产生强烈的旋转运动，由于大小颗粒之间存在着粒度差异，所受离心力、向心浮力和流体曳力大小不同，受离心沉降作用，大颗粒(重相)受离心力较大，沉降到器壁，由沉砂口排出，小颗粒(轻相)由溢流管排出，从而达到分离或分级的目的

【参考文献】

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本文编号：2714360