环保型油雾润滑及残雾回收系统研究与开发

发布时间：2022-02-17 14:03

　　现今的油雾润滑系统存在雾化效率低的缺陷,同时配备该润滑系统的设备轴承箱存在油雾泄漏和无法对残雾进行合理回收的问题。本文对影响油雾润滑系统雾化效率的核心部件进行了优化设计,并采用计算流体力学方法对包括该雾化器结构在内的两种雾化器进行了流场模拟,根据模拟结果对发生在两种雾化器流场内的雾化过程以及最终的效果进行了对比分析。通过研究残雾回收机理,对油雾润滑的残雾回收装置进行了设计,配合油雾发生主机构成机泵轴承箱的油雾润滑闭环系统。其次为有效解决油雾润滑系统引起的环境问题,本文设计了一套新型螺旋磁流体密封结构以最大化减少油雾从设备轴承箱内向外界环境的泄漏,具体研究内容和结论如下:1.依据目前国内石化行业应用的油雾润滑系统雾化器结构设计了涡流式雾化发生器,同时建立了该结构以及射流式雾化发生器的Fluent流场模型,考虑了两相流、湍流、颗粒破碎和离散相运动等介质状态,对两种结构的雾化发生器流场内流体雾化过程进行了模拟。结果表明,相比于射流式雾化发生器,涡流式雾化发生器因为结构的优势为两相介质的预混合提供了更大的接触面积和作用空间,同时该结构流场内外混合相湍流强度也基本高于射流式雾化发生器流场内对应区... 

【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题的目的和意义
    1.3 本文的主要工作
第二章 CFD数值模拟原理概述及雾化器流场模型建立
    2.1 CFD数值模拟基本概述
    2.2 雾化过程CFD数值模拟中计算模型概述
        2.2.1 基本控制方程
        2.2.2 多相流模型
        2.2.3 湍流模型
        2.2.4 离散相模型
        2.2.5 雾化颗粒破碎模型
    2.3 气液两相雾化发生器的物理模型:
        2.3.1 涡流式雾化发生器的物理模型
        2.3.2 射流式雾化发生器的物理模型
    2.4 雾化发生器流场数值模拟
        2.4.1 雾化器流场数值模拟流程
        2.4.2 涡流式雾化发生器流场模型建立与数值计算设定详述
        2.4.3 射流式雾化发生器流场模型建立与数值计算设定详述
    2.5 本章小结
第三章 两种不同结构雾化发生器Fluent数值模拟结果分析和对比
    3.1 涡流式雾化发生器流场模拟结果分析
    3.2 射流式雾化发生器流场模拟结果分析
    3.3 涡流雾化器和射流雾化器雾化效果对比分析
        3.3.1 两种雾化发生器流场内气液两相混合效果的对比
        3.3.2 两种雾化发生器流场内的二次雾化效果对比分析
    3.4 雾化结果对比及运行成本对比
    3.5 本章小结
第四章 残雾回收系统研究与设计
    4.1 残雾回收系统概况
    4.2 残雾回收系统的组成
    4.3 残雾回收系统部件选型及设计计算
        4.3.1 油雾回收管线设计
        4.3.2 残雾回收主机油气分离器选型
        4.3.3 残雾回收主机的储油箱尺寸
        4.3.4 残雾回收装置机柜尺寸设计
        4.3.5 仪表等其余部件选型
    4.4 本章小结
第五章 螺旋磁流体密封的机理研究及结构设计
    5.1 磁流体密封结构段理论基础
        5.1.1 磁流体密封段密封间隙内磁流体介质的速度变化规律
        5.1.2 气-液相界面稳定性
        5.1.3 磁流体密封结构段耐压性能及其影响因素
    5.2 螺旋密封结构段理论基础
        5.2.1 介质在螺旋密封结构中的流动规律研究
        5.2.2 螺旋密封耐压能力的理论研究
    5.3 螺旋磁流体密封结构设计
        5.3.1 磁流体密封段结构设计
        5.3.2 双螺纹结构段设计
        5.3.3 螺旋磁流体密封其他部件的结构设计
    5.4 新型螺旋磁流体密封性能测试与投用
        5.4.1 新型螺旋磁流体密封对油雾密封效果的实验室测试
        5.4.2 新型密封在炼化企业装置上的实际投用和效果检验
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流体对气体和液体耐压能力的对比研究[J]. 王虎军,李德才,甄少波,何新智,王四棋.  食品与机械. 2016(11)
[2]不同亚格子模型的对比分析及其运用[J]. 俞建阳,王若玉,陈浮,宋彦萍.  工程热物理学报. 2016(11)
[3]基于DPM的旋芯喷嘴的雾化特性[J]. 冀宏,武哲,郑直,张峰.  兰州理工大学学报. 2016(03)
[4]改变结构参数对旋流喷嘴内外两相流场的影响[J]. 史卫东,张良,陈亮,何海燕,刘江海.  航空动力学报. 2013(01)
[5]多工位冷镦机油雾抽吸及油雾处理方案的研究[J]. 朱红萍.  机床与液压. 2012(21)
[6]基于CFD离散相模型雾滴沉积特性的模拟分析[J]. 孙国祥,汪小旵,丁为民,张瑜.  农业工程学报. 2012(06)
[7]磁流体离心密封结构的改进设计[J]. 左英杰,姚新港,刘同冈,刘书进.  润滑与密封. 2011(05)
[8]薄壁不锈钢管连接技术[J]. 张朋.  民营科技. 2010(10)
[9]油雾润滑中残雾处理方法的研究[J]. 张淑华,王平,苏立明.  包钢科技. 2008(06)
[10]磁流体旋转密封的参数计算[J]. 钱济国,杨志伊.  制造技术与机床. 2008(11)

博士论文
[1]气液双流体喷嘴多场耦合雾化特性及参数优化研究[D]. 陈波.燕山大学 2018

硕士论文
[1]两相流喷嘴内外流场雾化特性的数值模拟及实验研究[D]. 单一窍.山东建筑大学 2017
[2]螺旋密封的封液能力求解优化与结构设计[D]. 张居乾.东北大学 2014
[3]油雾浓度探测报警装置研究与设计[D]. 刘玉娟.武汉理工大学 2012
[4]金属壁面润滑油膜形成机理的实验研究[D]. 樊昱.东北大学 2010
[5]磁流体密封装置的设计与密封实验研究[D]. 陈达畅.汕头大学 2005
[6]湍流场中可吸入颗粒物双极荷电凝聚机理的实验研究[D]. 贺美陆.清华大学 2004



本文编号：3629531