船舶柴油机气水分离器的性能分析与研究

发布时间：2017-08-05 18:23

  本文关键词：船舶柴油机气水分离器的性能分析与研究

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【摘要】：目前，低速柴油机作为船舶的动力装置已广泛应用，通常情况下低速柴油机要求很大的进气量。然而船只工作的海洋大气中往往含有较多的水分，多余的水分会磨蚀压气机叶片，进入柴油机扫气箱和气缸后，就会破坏气缸上的油膜，加重气缸和活塞环的腐蚀、磨损，加重排气阀的腐蚀，造成柴油机功率下降、经济性能降低，从而影响柴油机的性能和使用寿命。本文即是针对船用低速柴油机的气水分离器模型进行数值模拟以及性能分析研究，为船用气水分离器的优化改进和设计提供一定的依据。本文主要进行了以下几个方面的工作： 1、在理论研究的基础上建立气水分离器的几何模型和数学模型，接着对数学模型进行了验证工作，首先对气水分离器在不同运行工况的条件下进行气相的模拟计算，再通过引入离散相模型，得出气水分离器的阻力性能和分离效率，进而分析气水分离器的性能。 2、在原气水分离器模型的基础上，提出改变波形板的间距、转折角度和简化第三级疏水钩三种方案，使其在尽量不影响气水分离器性能的基础上来优化波形板的气动性能。将这三种方案的计算结果与原计算模型进行对比分析给出总压损失和分离效率的变化关系曲线，综合分析得出：间距为25mm，转折角为36°以及简化第三级疏水钩的方案最好，为今后波形板的理论、实验研究及优化设计提供依据。 3、提出现阶段工程应用领域中应用比较广泛的四种波形板结构，，并将这四种不同结构替换现有气水分离器的波形板结构，经过模拟计算后，与原模型的气水分离器性能进行对比分析，研究得出：标准型的波形板结构可以更好地替代原模型的波形板结构组成气水分离器。
【关键词】：波形板 离散相模型 阻力性能 分离效率 模拟计算
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题研究的理论意义和实用价值12-13
• 1.1.1 课题研究的理论意义12
• 1.1.2 课题研究的实用价值12-13
• 1.2 气水分离器的分离原理13
• 1.3 国内、外气水分离器研究现状与发展趋势13-16
• 1.3.1 国、内外气水分离器的研究现状13-15
• 1.3.2 发展趋势15-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第2章 波形板气水分离器的分离机理和数学模型18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 两相流的基本理论18-19
• 2.3 气水分离器的数学模型19-27
• 2.3.1 液滴传输的控制方程19-20
• 2.3.2 气流中液滴相上所受到的力20-26
• 2.3.3 连续相的数学模型及控制方程26-27
• 2.4 本文研究的思路和大致框图27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第3章 气水分离器的CFD数值模拟以及性能分析研究30-58
• 3.1 引言30-31
• 3.2 波形板气水分离器的几何模型以及分离的原理31-33
• 3.3 网格生成以及初始边界条件的设置33-34
• 3.4 数学模型的验证34-35
• 3.5 波形板气水分离器的数值计算结果分析35-40
• 3.6 探索波形板不同结构参数下气水分离器的性能40-56
• 3.6.1 波形板间距的大小对气水分离器性能的影响41-46
• 3.6.2 波形板疏水钩的有无对气水分离器性能的影响46-48
• 3.6.3 波形板转折角的大小对气水分离器性能的影响48-56
• 3.7 本章小结56-58
• 第4章 不同波形板结构对气水分离器性能的分析研究58-70
• 4.1 引言58
• 4.2 四种不同结构形式的波形板58-60
• 4.3 四种不同结构形式的波形板气水分离器数值模拟结果分析60-65
• 4.4 四种不同结构的气水分离器与原气水分离器的对比分析65-69
• 4.5 本章小结69-70
• 结论及展望70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 丁训慎 ,崔保元 ,薛运qC ,刘世勋;同心立式波形板汽水分离器的试验研究[J];核动力工程;1984年01期

2 薛运qC,刘世勋,解官道;带钩波形板汽水分离器的试验研究[J];核动力工程;1989年02期

3 刘顺隆,孙海鸥,张天野;转折角对气水分离器惯性级阻力影响的数值模拟[J];哈尔滨工程大学学报;2000年03期

4 张晓晨;张铭;阮国岭;胡孔诚;;折板式汽液分离元件的性能[J];过程工程学报;2012年01期

5 孙海鸥,孙君,刘学义,曹松棣;船用三级气水分离器阻力特性计算[J];热能动力工程;2002年04期

6 肖立春;李强;丁志江;杨静菲;;汽水分离器分离效率的冷态实验研究[J];热能动力工程;2010年02期

7 孙福江;王永伟;张扬;王奎升;张建;李清方;张新军;;新型高效离心式气液分离器设计与试验研究[J];石油矿场机械;2009年10期

8 丁凯;王进卿;池作和;张光学;孙公钢;林贞宇;胡琳t

本文编号：626330