储油罐机械清罐高压喷射数值模拟

发布时间：2017-10-22 04:27

  本文关键词：储油罐机械清罐高压喷射数值模拟

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【摘要】：储罐在长时间的存放油品过程中,会产成油污悬挂在储油罐罐壁及罐底,这些油污不仅会占用储油罐的容量,而且会影响储罐的检查和维修。因此,需要对储罐进行定期的清洗。而机械清罐相对于人工清罐具有高效率、更安全、更环保等诸多优点,故目前企业正逐渐采用机械清罐方法进行储油罐清洗工作。通过改变高压喷射方式如改变流体流动参数、介质属性、喷嘴运动参数,对比得出最优清洗参数范围,可以有效地提高清洗效率。因此采用流体动力学软件FLUENT对不同的影响参数对机械清罐效率的影响进行仿真模拟。本文运用FLUENT对储罐内流场进行数值模拟,建立适合高压清罐研究的数值分析模型,借助动网格技术与UDF程序来实现对储油罐内喷嘴移动的控制。首先对喷嘴的旋转运动进行数值模拟,对不同运动参数对清洗效果的影响进行分析,并在喷嘴常周期运动基础上改变流体流动参数,模拟分析不同射流压力下清洗效果的变化。其次,通过改变喷嘴运动参数、流体介质流动参数,对机械清罐清洗效果的影响进行分析,可以得出喷嘴在流体流动参数及介质属性相同条件下,喷嘴做周期运动速度的取值范围。在介质相同、喷嘴周期运动固定条件下,射流速度及清洗液温度的最优取值区域。通过以上分析可以为储油罐机械清罐在实际工况中的运用提供一定的理论基础。
【关键词】：机械清罐 清洗效率 UDF 动网格 数值模拟
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE972
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 本课题的研究目的及意义9
• 1.2 国内外研究概述9-12
• 1.3 本课题研究的主要内容12-13
• 第二章 数值模拟理论基础13-21
• 2.1 计算流体动力学概述13-14
• 2.2 湍流模型概述14-16
• 2.2.1 标准湍流模型14
• 2.2.2 控制方程14-16
• 2.3 CFD数值方法16-17
• 2.3.1 有限体积法16
• 2.3.2 有限差分法16
• 2.3.3 有限单元法16-17
• 2.4 ICEM软件简介17
• 2.5 FLUENT软件简介17-19
• 2.6 UDF及动网格技术19-21
• 第三章 高压射流清罐技术21-28
• 3.1 高压射流的概念21
• 3.2 高压射流清罐技术21-28
• 3.2.1 高压射流清罐原理22
• 3.2.2 高压射流清罐主要流程22-25
• 3.2.3 人工清罐的弊端25
• 3.2.4 高压射流清罐的优点25-28
• 第四章 储油罐模型建立28-36
• 4.1 建立储油罐模型28-30
• 4.2 多相流模型30-31
• 4.3 网格划分31-33
• 4.4 计算参数设置33-34
• 4.5 仿真计算34-36
• 第五章 数值模拟结果输出及分析36-63
• 5.1 数值计算的设置与处理36-42
• 5.1.1 清洗效果模拟计算方法36-38
• 5.1.2 储罐内喷头运动规律分析38-42
• 5.2 射流喷头变入口流速时储油罐内流场分析42-50
• 5.2.1 喷嘴射流清洗时储罐内yoz竖直截面速度场分析42-43
• 5.2.2 喷嘴射流清洗时储罐内xoy水平截面速度场云图43-49
• 5.2.3 喷嘴射流清洗时储罐内xoy水平截面温度场云图49-50
• 5.3 射流清洗变清洗温度储油罐内流场分析50-53
• 5.3.1 变清洗液温度时储罐内yoz竖直截面温度场云图50-52
• 5.3.2 变清洗液温度时储罐内xoy水平截面温度场云图52-53
• 5.4 射流喷头旋转运动时储油罐内流场分析53-63
• 5.4.1 喷嘴旋转运动时储罐内yoz竖直截面速度场云图53-56
• 5.4.2 喷嘴旋转运动时储罐内xoy水平截面速度场云图56-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 发表文章目录68-69
• 致谢69-70

【参考文献】

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本文编号：1076775