中文摘要 | 第1-4页 |
英文摘要 | 第4-11页 |
1 绪论 | 第11-30页 |
1.1 概述 | 第11页 |
1.2 油水分离水力旋流器的结构研究进展 | 第11-16页 |
1.3 油水分离水力旋流器的分离特性及其影响因素的研究进展 | 第16-24页 |
1.3.1 分离效率 | 第16-22页 |
1.3.2 压力降及压降比 | 第22-24页 |
1.4 理论模型研究进展 | 第24-28页 |
1.4.1 停留时间理论 | 第25页 |
1.4.2 两相湍流理论 | 第25-26页 |
1.4.3 理论分析模型 | 第26-27页 |
1.4.4 数值模拟法 | 第27页 |
1.4.5 其它经验模型 | 第27-28页 |
1.5 本文的研究目标、技术路线和主要内容 | 第28-30页 |
1.5.1 研究目标 | 第28页 |
1.5.2 技术路线 | 第28-29页 |
1.5.3 主要内容 | 第29-30页 |
2 油水分离水力旋流器的理论分析 | 第30-47页 |
2.1 旋流器中分散相油滴受力分析 | 第30-37页 |
2.1.1 离心力 | 第30-31页 |
2.1.2 向心浮力 | 第31页 |
2.1.3 流体介质阻力 | 第31-32页 |
2.1.4 Magnus力 | 第32-34页 |
2.1.5 由于径向方向上速度波动的梯度而产生的力 | 第34页 |
2.1.6 油滴在力的作用下的沉降运动 | 第34-37页 |
2.2 水力旋流器中液滴破碎的机理分析 | 第37-42页 |
2.2.1 旋流器中的剪切应力 | 第37-38页 |
2.2.2 液滴破碎产生的原因 | 第38-39页 |
2.2.3 旋流器中的湍流分析 | 第39-41页 |
2.2.4 液滴破碎的判据 | 第41-42页 |
2.3 旋流器的水力学特性 | 第42-45页 |
2.3.1 压力降 | 第43-44页 |
2.3.2 压降比 | 第44-45页 |
2.4 小结 | 第45-47页 |
3 油水分离实验装置系统 | 第47-62页 |
3.1 实验目标与意义 | 第47页 |
3.2 系统装置 | 第47-48页 |
3.3 水力旋流器的设计 | 第48-49页 |
3.4 测试系统 | 第49-61页 |
3.4.1 取样装置 | 第49-53页 |
3.4.2 粒径测量 | 第53-59页 |
3.4.3 浓度测量 | 第59-61页 |
3.4.4 其它测量仪器 | 第61页 |
3.5 小结 | 第61-62页 |
4 油水分离实验 | 第62-78页 |
4.1 物性参数 | 第62页 |
4.2 旋流器参数的描述 | 第62-64页 |
4.2.1 分离效率 | 第62-63页 |
4.2.2 分流比 | 第63页 |
4.2.3 压力降及压降比 | 第63-64页 |
4.3 实验结果及分析 | 第64-76页 |
4.3.1 油滴粒径与旋流器分离性能之间的关系 | 第64-66页 |
4.3.2 旋流器边壁的油滴粒径变化及其影响因素 | 第66-69页 |
4.3.3 操作参数对水力旋流器分离性能的影响 | 第69-71页 |
4.3.4 旋流器中压力降及压降比的研究 | 第71-76页 |
4.4 小结 | 第76-78页 |
5 人工神经网络模型 | 第78-95页 |
5.1 人工神经网络的产生 | 第78页 |
5.2 人工神经网络的发展史 | 第78-82页 |
5.3 人工神经网络基本原理 | 第82-86页 |
5.3.1 生物神经元的构成及其功能 | 第82-83页 |
5.3.2 人工神经元模型 | 第83-86页 |
5.4 神经网络模型及拓扑结构 | 第86-89页 |
5.4.1 神经网络模型 | 第86-87页 |
5.4.2 人工神经网络的拓扑结构 | 第87-89页 |
5.5 神经网络的学习方式 | 第89-90页 |
5.6 人工神经网络的本质及特点 | 第90-91页 |
5.7 水力旋流器人工神经网络模拟的现状及可行性分析 | 第91-93页 |
5.7.1 人工神经网络在水力旋流器中的应用现状 | 第91-92页 |
5.7.2 人工神经网络用于水力旋流器模拟的可行性分析 | 第92页 |
5.7.3 人工神经网络用于水力旋流器模拟的特点 | 第92-93页 |
5.8 小结 | 第93-95页 |
6 BP神经网络 | 第95-107页 |
6.1 引言 | 第95-96页 |
6.2 BP算法 | 第96-104页 |
6.2.1 BP网络的学习过程 | 第96-101页 |
6.2.2 BP算法的数学推导 | 第101-104页 |
6.3 BP算法的改进 | 第104-106页 |
6.4 小结 | 第106-107页 |
7 油水分离旋流器的BP神经网络模拟 | 第107-127页 |
7.1 网络的拓扑结构 | 第107-110页 |
7.1.1 模型输入层与输出层的设计 | 第107页 |
7.1.2 隐层数与隐层节点数的选择 | 第107-110页 |
7.2 关于网络的训练样本 | 第110-112页 |
7.2.1 训练样本的选择 | 第110页 |
7.2.2 训练样本的预处理 | 第110-112页 |
7.2.3 训练样本顺序的影响 | 第112页 |
7.3 初始权值的设定 | 第112-115页 |
7.3.1 初始权值与过饱和的关系 | 第113-114页 |
7.3.2 初始权值的选取 | 第114-115页 |
7.4 BP神经网络算法的优化 | 第115-119页 |
7.4.1 BP网络误差曲面的特征 | 第115-117页 |
7.4.2 改进的BP算法 | 第117-119页 |
7.5 激励函数的改进 | 第119-121页 |
7.6 改进BP算法的数学推导及网络学习步骤 | 第121-123页 |
7.7 BP神经网络用于水力旋流器软件设计的程序框图 | 第123-126页 |
7.8 小结 | 第126-127页 |
8 油水分离水力旋流器分级效率的预测 | 第127-143页 |
8.1 引言 | 第127-129页 |
8.2 水力旋流器分离过程的蒙特卡罗模拟 | 第129-142页 |
8.2.1 蒙特卡罗方法概述 | 第129页 |
8.2.2 蒙特卡罗方法解题的一般过程 | 第129-130页 |
8.2.3 随机过程 | 第130-131页 |
8.2.4 马尔可夫过程 | 第131-133页 |
8.2.5 油水分离旋流器分离过程随机模型的建立 | 第133-139页 |
8.2.6 Monte Carlo模拟程序的编制 | 第139-142页 |
8.3 小结 | 第142-143页 |
9 油水分离水力旋流器软件分析 | 第143-158页 |
9.1 软件的设计要求及开发原则 | 第143页 |
9.1.1 软件的设计要求 | 第143页 |
9.1.2 软件的开发原则 | 第143页 |
9.2 软件结构 | 第143-144页 |
9.3 神经网络算法及训练误差分析 | 第144-152页 |
9.3.1 算法稳健性分析 | 第144-150页 |
9.3.2 油水分离水力旋流器神经网络模拟的误差分析 | 第150-152页 |
9.4 油水分离水力旋流器分级效率预测结果分析 | 第152-156页 |
9.4.1 旋流器结构参数和操作参数的预测 | 第152-153页 |
9.4.2 分级效率的预测 | 第153-156页 |
9.5 小结 | 第156-158页 |
10 结论与展望 | 第158-163页 |
参考文献 | 第163-171页 |
致谢 | 第171-172页 |
附录: 作者博士期间学术论文发表情况 | 第172页 |