超重力方法处理工业油雾废气的理论及实验研究

发布时间：2017-10-08 18:35

  本文关键词：超重力方法处理工业油雾废气的理论及实验研究

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【摘要】：我国是制造大国,机加行业是工业化发展的支柱产业,机加中使用大量的切削液,但是切削液高温蒸发产生的有毒油雾废气,不仅对大气造成污染,对生产环境也造成极大的危害。现在工业油雾废气的问题已经引人注目。目前,治理工业油雾废气主要是常用的传统方法,但这些方法存在的问题包括:净化效率低、成本高、易造成二次污染、局限性大、能耗高、不易清洗等问题,因此寻找一种新方法来处理工业油雾废气的问题。本文通过实验目的,初步确定实验方案,掌握实验原理,明确实验路线,最后安装实验装置,进行试验。由于测试的实验结果未满足预期要求,再次试验合理有效的方法。本人在原方案设计的装置基础上改进,经过查阅大量资料和文献,拟采用超重力方法治理工业油雾废气,画出设计图,并进行相关零件尺寸的确定、功率的消耗、电机的选择及动平衡校核的理论计算,最后借助CFD软件分析流场内部特征。为了能够观察内部油雾废气的流动情况,本文采用Gambit2.4.6对填料划分网格,用fluent6.3.26软件在不同进口速度、不同转速条件下对流场内部的模拟及影响,从图中可以看出,填料内油雾废气的切向速度与转速成正比,径向速度与进口速度成正比,过大或过小的转速或进口速度都不利于油雾废气的净化,填料内部油雾废气的压降与转速和进口速度成正比。通过设计和流场分析,为以后试验提供有力的数据分析和理论依据。经分析,超重力方法满足节约成本、体积小、操作便利、维修简单、不易堵塞的条件,适用范围也广,带来长远的经济效益和应用价值。
【关键词】：超重力方法 油雾废气 理论计算 CFD 流场分析
【学位授予单位】：陕西理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X76
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 论文研究背景9-10
• 1.1.1 可持续发展战略的需要9
• 1.1.2 现代生产制造模式的需要9-10
• 1.2 国内外处理工业油雾废气的研究概况10-12
• 1.3 超重力方法12-19
• 1.3.1 超重力方法的研究目的与意义12
• 1.3.2 超重力方法应用中的结构类型及工作原理12-14
• 1.3.3 超重力方法应用的转子结构研究14-16
• 1.3.4 超重力方法应用中的填料研究16-17
• 1.3.5 超重力方法的特点17-18
• 1.3.6 超重力方法的国内外研究现状18-19
• 1.4 论文研究目的及意义19
• 1.5 论文研究内容19-21
• 第2章 实验方案的确定及实验装置的试制21-31
• 2.1 实验方案的探讨21-24
• 2.1.0 实验目的21
• 2.1.1 实验原理21
• 2.1.2 实验参数的拟定21-22
• 2.1.3 净化技术及工艺流程22
• 2.1.4 实验设备安装方案22-23
• 2.1.5 实验设计原则与要求23
• 2.1.6 实验方案结果讨论23-24
• 2.2 实验方案的修订及安装、试验24-25
• 2.2.1 实验方案的修订24
• 2.2.2 方案修订工艺流程24-25
• 2.3 实验装置中主要部件的选型及尺寸的确定25-26
• 2.3.1 离心风机的选型25-26
• 2.3.2 静电器的选型26
• 2.3.3 多叶调节阀尺寸的确定26
• 2.4 实验装置的三维建模26-27
• 2.5 实验设备的组装27-28
• 2.5.1 密封件的选择27
• 2.5.2 实验设备的监工及安装27-28
• 2.6 实验装置的测试28-29
• 2.7 本章小结29-31
• 第3章 超重力装置整体结构的设计及计算31-41
• 3.1 超重力方法的确定31
• 3.1.1 超重力方法实施技术方案31
• 3.2 超重力装置的整体设计31-39
• 3.2.1 超重力装置中壳体外观大小的确定33
• 3.2.2 油雾废气进出口几何尺寸的确定33-34
• 3.2.3 填料的选择34
• 3.2.4 转子的选型及强度计算34-35
• 3.2.5 功率消耗的计算35-37
• 3.2.6 电机的选型37
• 3.2.7 密封件的选择37-38
• 3.2.8 转子动平衡的校核38-39
• 3.3 本章小结39-41
• 第4章 超重力方法处理油雾废气的理论数值计算41-53
• 4.1 超重力方法中CFD的理论及应用研究41-42
• 4.1.1 CFD概述41-42
• 4.2 油雾废气内部流场的控制方程42-45
• 4.3 油雾废气内部流场的求解过程45-46
• 4.4 湍流模型46-49
• 4.5 多孔介质理论在模拟研究中的应用49-50
• 4.6 多相流理论在模拟研究中的应用50-51
• 4.6.1 Fluent软件中的多相流模型50-51
• 4.7 本章小结51-53
• 第5章 超重力方法中油雾废气分离的数值模拟研究53-65
• 5.1 物理模型的建立53-54
• 5.1.1 物理模型假设53-54
• 5.2 物理模型的CFD处理过程54-63
• 5.2.1 二维模型的网格划分55-56
• 5.2.2 二维模型的边界条件56
• 5.2.3 二维模型的后处理结果分析56-59
• 5.2.4 三维模型的网格划分59-60
• 5.2.5 三维模型的边界条件、初始条件60
• 5.2.6 三维模型的后处理结果分析60-63
• 5.3 本章小结63-65
• 结论与展望65-67
• 工作总结65-66
• 对今后研究工作的展望66-67
• 参考文献67-73
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果73-75
• 致谢75

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本文编号：995647