惯性分离装置的性能分析及结构优化研究

发布时间：2020-04-14 04:41

【摘要】：随着船舶工业的飞速发展,外部大气环境对航行的影响受到越来越多的重视。海洋环境中含有大量的盐雾液滴,液滴中盐分对船用电气装置、船舶动力装置及机械部件等具有腐蚀作用,进而危害船舶的安全运行。为了提高系统运行的安全系数,延长关键部件的使用寿命,分离海洋大气环境中的盐雾液滴就变得尤为重要。因此,本文以两通道折线型惯性分离装置为研究对象,开展大量仿真研究以深入分析装置性能。基于仿真结果进行相应结构优化,为工程实际提供参数支持。本文从分离效率和系统压降两方面入手,利用计算流体力学软件FLUENT进行仿真计算,求解相应控制方程,统计仿真计算数据,绘制效率、压降变化曲线。通过对边界条件的改变,获得不同粒径、进气风速条件下效率、压降信息。结合速度分布云图与压降分布云图,直观观测惯性分离装置内部气流运动状态及含盐雾滴运动轨迹。综合效率、压降变化曲线,系统分析液滴粒径及进气风速变化对惯性分离装置分离效果的影响,阐明惯性分离装置在不同条件下的性能变化规律,选择合理的效率、压降匹配条件,为装置选型提供理论参考。为提高惯性分离装置分离效率,突破小粒径液滴分离效果不佳的限制,本文在结构设计上做出改变。分别从板间距、底面高度及板型等方面入手,分析不同尺寸参数条件下分离效率与压降的变化规律,提供合理的结构优化建议。计算结果表明,两通道折线型惯性分离装置的分离效率与液滴直径和风速成正比。对于微小粒径5μm-10μm的液滴,风速的提高对分离效率的影响不大。系统进出口压降损失方面,不同粒径条件下压降曲线变化基本相同,风速是压降变化的主要变量。对于结构优化,板间距数值越大,分离效率越低。选择底面高度时,高度为30mm时分离效果突出,且系统压降较小。通道级数越多,分离效率越高,但压降增加也较大。流线型壁面分离效果更佳,控制压降的能力也较强。
【图文】：

盐雾

试验平台组成
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U665

【参考文献】

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本文编号：2626889