| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-26页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第16-17页 |
| 1.1.1 船舶压载水的危害 | 第16页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2 IMO关于压载水的立法进程 | 第17-18页 |
| 1.3 船舶压载水处理方法及系统研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3.1 压载水处理方法 | 第18-19页 |
| 1.3.2 船舶压载水系统研发现状 | 第19-22页 |
| 1.4 旋流分离、US与UV法处理压载水的应用研究 | 第22-24页 |
| 1.4.1 旋流分离法在压载水处理中的应用 | 第23页 |
| 1.4.2 US法在压载水处理中的应用 | 第23-24页 |
| 1.4.3 UV法在压载水处理中的应用 | 第24页 |
| 1.5 课题主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第2章 UV/US压载水管理系统原理 | 第26-34页 |
| 2.1 水力旋流器工作原理 | 第26-27页 |
| 2.1.1 水力旋流器的基本结构及分离原理 | 第26-27页 |
| 2.1.2 水力旋流器工作性能的评价指标 | 第27页 |
| 2.2 超声波处理器工作原理 | 第27-30页 |
| 2.2.1 超声波处理器的组成及工作原理 | 第27-28页 |
| 2.2.2 超声声场的基本物理量 | 第28-29页 |
| 2.2.3 影响超声波处理效果的因素 | 第29-30页 |
| 2.3 紫外线杀菌器工作原理 | 第30-31页 |
| 2.3.1 紫外线杀菌器的结构组成及杀菌原理 | 第30页 |
| 2.3.2 影响UV杀菌效果的主要因素 | 第30-31页 |
| 2.3.3 紫外灯管的选择 | 第31页 |
| 2.4 协同工作原理 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 水力旋流器的优化设计与数值模拟 | 第34-56页 |
| 3.1 水力旋流器结构的初步设计 | 第34-36页 |
| 3.1.1 主直径的确定 | 第34页 |
| 3.1.2 其他主要结构参数的确定 | 第34-36页 |
| 3.2 水力旋流器内固-液两相流的数值计算模型的建立 | 第36-41页 |
| 3.2.1 固-液两相流模型的建立 | 第36-38页 |
| 3.2.2 固-液两相湍流模型的建立 | 第38-40页 |
| 3.2.3 几何模型的构建以及网格划分 | 第40页 |
| 3.2.4 边界条件及控制参数的设置 | 第40-41页 |
| 3.3 水力旋流器流场分布规律 | 第41-45页 |
| 3.3.1 压力分布 | 第41-42页 |
| 3.3.2 速度场分布 | 第42-44页 |
| 3.3.3 固相浓度分布 | 第44-45页 |
| 3.4 结构参数变化对分离性能的影响及结构参数的优选 | 第45-50页 |
| 3.4.1 溢流管壁厚对分离性能的影响 | 第45-46页 |
| 3.4.2 溢流管直径对分离性能的影响 | 第46-47页 |
| 3.4.3 柱段长度对分离性能的影响 | 第47-48页 |
| 3.4.4 锥角对分离性能的影响 | 第48-49页 |
| 3.4.5 底流口直径对分离性能的影响 | 第49-50页 |
| 3.5 水力旋流器入口结构的优化 | 第50-54页 |
| 3.5.1 切向速度对比分析 | 第51页 |
| 3.5.2 轴向速度和径向速度的对比分析 | 第51-53页 |
| 3.5.3 固相体积分数的对比分析 | 第53-54页 |
| 3.5.4 分离效率的对比分析 | 第54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 超声波处理器的设计与声场模拟 | 第56-70页 |
| 4.1 超声波处理器的设计 | 第56-60页 |
| 4.1.1 超声波处理器结构类型的确定 | 第56页 |
| 4.1.2 超声波换能器频率的确定及选型 | 第56-57页 |
| 4.1.3 处理器尺寸的确定 | 第57-58页 |
| 4.1.4 超声波功率的设计 | 第58页 |
| 4.1.5 换能器安装型式的确定 | 第58-59页 |
| 4.1.6 超声波发生器的选择 | 第59页 |
| 4.1.7 声场均匀化 | 第59-60页 |
| 4.2 超声波处理器内的流场模拟 | 第60-62页 |
| 4.2.1 模型建立及网格划分 | 第61页 |
| 4.2.2 边界条件设置 | 第61页 |
| 4.2.3 流场分析 | 第61-62页 |
| 4.3 超声波声场分布模拟 | 第62-69页 |
| 4.3.1 超声波声场计算方法 | 第62-66页 |
| 4.3.2 基于MATLAB的超声波声场模拟 | 第66-67页 |
| 4.3.3 腔体高度H对声场的影响 | 第67-68页 |
| 4.3.4 超声频率对声场的影响 | 第68-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第5章 紫外线杀菌器结构的优化与仿真 | 第70-86页 |
| 5.1 UV杀菌器的优化设计 | 第70-71页 |
| 5.1.1 优化原理 | 第70-71页 |
| 5.1.2 导流叶片设计 | 第71页 |
| 5.2 UV杀菌器内的流场及停留时间模拟 | 第71-77页 |
| 5.2.1 模拟方法 | 第71-72页 |
| 5.2.2 导流叶片结构参数对停留时间的影响 | 第72-76页 |
| 5.2.3 带导流叶UV杀菌器内的流场分析 | 第76-77页 |
| 5.3 基于FLUENT紫外光照强度与剂量的模拟 | 第77-80页 |
| 5.3.1 紫外光照强度的模拟 | 第77-79页 |
| 5.3.2 紫外线剂量的数值模拟 | 第79-80页 |
| 5.4 基于MATLAB紫外光照强度与剂量的仿真 | 第80-85页 |
| 5.4.1 紫外光照强度与剂量的计算原理 | 第80-83页 |
| 5.4.2 仿真结果分析 | 第83-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 第6章 UV/US联合除藻实验研究 | 第86-96页 |
| 6.1 实验仪器与装置 | 第86-88页 |
| 6.1.1 主要实验仪器 | 第86页 |
| 6.1.2 UV杀菌器 | 第86-87页 |
| 6.1.3 US处理器 | 第87页 |
| 6.1.4 UV/US实验系统 | 第87-88页 |
| 6.2 实验材料与实验方法 | 第88-90页 |
| 6.2.1 实验材料 | 第88-89页 |
| 6.2.2 实验方法 | 第89-90页 |
| 6.3 分析及检测方法 | 第90-91页 |
| 6.4 实验结果及分析 | 第91-95页 |
| 6.4.1 不同超声功率的除藻效果 | 第91-92页 |
| 6.4.2 不同UV功率的除藻效果 | 第92-93页 |
| 6.4.3 UV/US联合除藻效果 | 第93-94页 |
| 6.4.4 相关性分析 | 第94-95页 |
| 6.5 误差分析 | 第95页 |
| 6.6 本章小结 | 第95-96页 |
| 第7章 结论与展望 | 第96-100页 |
| 7.1 结论 | 第96-98页 |
| 7.2 展望 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-104页 |
| 附录1 声压仿真程序 | 第104-106页 |
| 附录2 紫外光照强度与剂量的仿真程序 | 第106-108页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第108-110页 |
| 致谢 | 第110页 |
