旋流场中颗粒高速自转研究及应用
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 符号说明 | 第14-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第17-20页 |
| 1.2 旋流分离研究进展 | 第20-31页 |
| 1.2.1 旋流场 | 第20-26页 |
| 1.2.2 分离性能 | 第26-28页 |
| 1.2.3 功能拓展 | 第28-31页 |
| 1.3 颗粒自转研究进展 | 第31-36页 |
| 1.3.1 层流 | 第31-34页 |
| 1.3.2 湍流 | 第34-36页 |
| 1.4 存在问题 | 第36页 |
| 1.5 研究目标 | 第36页 |
| 1.6 研究内容及思路 | 第36-39页 |
| 第2章 旋流场颗粒自转的理论预测 | 第39-55页 |
| 2.1 微球自转模型 | 第39-41页 |
| 2.1.1 基本假设 | 第39页 |
| 2.1.2 模型推导 | 第39-41页 |
| 2.2 旋流场微球自转分析 | 第41-43页 |
| 2.3 液-固旋流场理论模型 | 第43-49页 |
| 2.3.1 基本假设 | 第43页 |
| 2.3.2 模型修正 | 第43-46页 |
| 2.3.3 内流场方程简化 | 第46-47页 |
| 2.3.4 内流场计算 | 第47-49页 |
| 2.4 自转速度预测 | 第49-53页 |
| 2.4.1 微球运动速度径向分布关系 | 第50页 |
| 2.4.2 公转速度 | 第50页 |
| 2.4.3 自转调控 | 第50-52页 |
| 2.4.4 自转与公转关系 | 第52-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第3章 柱锥旋流器内颗粒自转的检测 | 第55-68页 |
| 3.1 检测系统 | 第55-61页 |
| 3.1.1 示踪微球 | 第55-57页 |
| 3.1.2 颗粒跟随性判定 | 第57-58页 |
| 3.1.3 检测平台 | 第58-59页 |
| 3.1.4 检测流程 | 第59-61页 |
| 3.2 数据图像分析方法 | 第61页 |
| 3.3 误差分析 | 第61-62页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第62-67页 |
| 3.4.1 旋流器结构对微球自转的影响 | 第62-63页 |
| 3.4.2 操作条件对微球自转的影响 | 第63-65页 |
| 3.4.3 边界效应对微球自转速度的影响 | 第65页 |
| 3.4.4 离心分离因数 | 第65-66页 |
| 3.4.5 微球自转与公转耦合 | 第66-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 柱旋流器中颗粒自转的检测 | 第68-94页 |
| 4.1 柱旋流器结构 | 第68-69页 |
| 4.2 检测方法 | 第69-72页 |
| 4.2.1 物料 | 第69-70页 |
| 4.2.2 实验平台 | 第70-72页 |
| 4.3 HSMA系统 | 第72-75页 |
| 4.3.1 高速成像系统 | 第72页 |
| 4.3.2 数据图像分析方法 | 第72-74页 |
| 4.3.3 成像系统组件及测试流程 | 第74-75页 |
| 4.4 PIV系统 | 第75-78页 |
| 4.4.1 PIV测试原理 | 第75页 |
| 4.4.2 PIV系统组件及测试过程 | 第75-77页 |
| 4.4.3 检测域误差分析 | 第77-78页 |
| 4.5 结果与讨论 | 第78-92页 |
| 4.5.1 旋流中心偏移 | 第78-80页 |
| 4.5.2 旋流场切向速度分布 | 第80-82页 |
| 4.5.3 旋流场运动学特征关系 | 第82-83页 |
| 4.5.4 旋流场公转速度分布 | 第83-85页 |
| 4.5.5 旋流场剪切应变分布 | 第85-90页 |
| 4.5.6 微球自转速度分布 | 第90-91页 |
| 4.5.7 操作工况对微球自转速度的调控 | 第91-92页 |
| 4.6 本章小结 | 第92-94页 |
| 第5章 旋流器内颗粒自转的CFD预测 | 第94-116页 |
| 5.1 计算模型 | 第94-98页 |
| 5.1.1 RSM控制方程 | 第94-96页 |
| 5.1.2 DPM控制方程 | 第96-98页 |
| 5.2 计算域建模及网格划分 | 第98页 |
| 5.3 数值求解过程 | 第98-100页 |
| 5.3.1 边界条件 | 第98-99页 |
| 5.3.2 数值求解算法 | 第99-100页 |
| 5.4 微球自转拟合方法 | 第100页 |
| 5.5 结果与讨论 | 第100-115页 |
| 5.5.1 旋流场速度分布 | 第100-106页 |
| 5.5.2 旋流场公转速度分布 | 第106-107页 |
| 5.5.3 旋流场涡量分布 | 第107-109页 |
| 5.5.4 旋流场切向应变分布 | 第109-110页 |
| 5.5.5 微球运动轨道 | 第110-112页 |
| 5.5.6 微球自转与公转运动 | 第112-115页 |
| 5.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 第6章 应用研究 | 第116-137页 |
| 6.1 多孔废催化剂的旋流洗涤 | 第116-121页 |
| 6.1.1 旋流洗涤机理 | 第116-118页 |
| 6.1.2 实验方法及装置 | 第118-120页 |
| 6.1.3 实验结果 | 第120-121页 |
| 6.2 废水中油泥的旋流分离 | 第121-129页 |
| 6.2.1 复合油泥颗粒 | 第122-125页 |
| 6.2.2 离心分离机理 | 第125-126页 |
| 6.2.3 油页岩干馏新工艺流程 | 第126-127页 |
| 6.2.4 运行结果 | 第127-129页 |
| 6.3 碳四中有机胺的旋流萃取 | 第129-135页 |
| 6.3.1 旋流萃取机理 | 第130-131页 |
| 6.3.2 旋流场中微液滴运动 | 第131-134页 |
| 6.3.3 C_4原料净化工艺 | 第134页 |
| 6.3.4 C_4原料旋流萃取效果 | 第134-135页 |
| 6.4 本章小结 | 第135-137页 |
| 第7章 结论与展望 | 第137-140页 |
| 7.1 总结 | 第137-138页 |
| 7.2 展望 | 第138-140页 |
| 附录 | 第140-146页 |
| A.1 Bloor&Ingham液-固旋流场模型 | 第140-144页 |
| A.1.1 基本方程 | 第140-142页 |
| A.1.2 各参数无因次化 | 第142-143页 |
| A.1.3 内流场方程求解 | 第143-144页 |
| A.2 球坐标系中不可压缩定常流动流体连续性方程 | 第144-145页 |
| A.3 球坐标系中流体梯度、散度和涡量表达式 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-164页 |
| 致谢 | 第164-166页 |
| 个人简历 | 第166页 |
| 科研成果 | 第166-168页 |
