废油三场破乳脱水装置的单元分离特性与仿真分析
| 摘要 | 第9-11页 |
| Abstract | 第11-12页 |
| 第1章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.2 三场协同破乳脱水工艺与装置 | 第15-17页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第17-24页 |
| 1.3.1 旋流离心场脱水 | 第17-18页 |
| 1.3.2 脉冲电场脱水 | 第18-21页 |
| 1.3.3 真空温度场脱水 | 第21-22页 |
| 1.3.4 双场联合破乳脱水 | 第22-24页 |
| 1.4 废油破乳脱水技术发展趋势 | 第24页 |
| 1.5 研究问题的提出 | 第24-26页 |
| 1.6 本文研究内容 | 第26-28页 |
| 1.6.1 论文内容 | 第26-27页 |
| 1.6.2 论文结构 | 第27-28页 |
| 第2章 柱形电场破乳动力学基础 | 第28-39页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 圆柱形电场分布及其极化特性 | 第28-32页 |
| 2.2.1 同轴圆柱形电极电场分布 | 第28-29页 |
| 2.2.2 圆柱形电场液滴极化及其特性 | 第29-32页 |
| 2.3 圆柱形脉冲电场中液滴变形 | 第32-36页 |
| 2.3.1 研究对象描述及模型构建 | 第32-33页 |
| 2.3.1.1 研究对象描述 | 第32-33页 |
| 2.3.1.2 液滴受力平衡关系式 | 第33页 |
| 2.3.2 液滴变形受力 | 第33-36页 |
| 2.3.2.1 液滴内外极化电场强度 | 第33-34页 |
| 2.3.2.2 液滴所受电应力 | 第34页 |
| 2.3.2.3 液滴内外流动应力 | 第34-35页 |
| 2.3.2.4 液滴变形量 | 第35-36页 |
| 2.4 液滴变形实验验证 | 第36-38页 |
| 2.4.1 实验系统与方法 | 第36页 |
| 2.4.2 结果与分析 | 第36-38页 |
| 2.5 小结 | 第38-39页 |
| 第3章 耦合单元本体结构数值分析 | 第39-64页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 耦合单元本体结构及选型 | 第39页 |
| 3.3 数值模型的控制方程 | 第39-41页 |
| 3.3.1 连续性方程 | 第40页 |
| 3.3.2 N-S方程 | 第40页 |
| 3.3.3 能量守恒方程 | 第40页 |
| 3.3.4 雷诺应力输运方程 | 第40-41页 |
| 3.4 单元本体结构数值模拟 | 第41-58页 |
| 3.4.1 几何建模及网格划分 | 第41页 |
| 3.4.2 湍流模型的选择 | 第41页 |
| 3.4.3 多相流模型选择 | 第41-42页 |
| 3.4.4 边界条件确定及参数设置 | 第42页 |
| 3.4.5 本体结构参数模拟 | 第42-53页 |
| 3.4.5.1 公称直径对分离的影响 | 第42-43页 |
| 3.4.5.2 入口直径对破乳脱水的影响 | 第43-45页 |
| 3.4.5.3 溢流口直径对破乳脱水的影响 | 第45-46页 |
| 3.4.5.4 溢流管伸入长度对破乳脱水的影响 | 第46-47页 |
| 3.4.5.5 大锥角对破乳脱水的影响 | 第47-48页 |
| 3.4.5.6 小锥角对破乳脱水的影响 | 第48-50页 |
| 3.4.5.7 底流口直径对破乳脱水的影响 | 第50-51页 |
| 3.4.5.8 底流管长度对破乳脱水的影响 | 第51-53页 |
| 3.4.6 操作参数与分离效率 | 第53-58页 |
| 3.4.6.1 入口流量对破乳脱水的影响 | 第53-54页 |
| 3.4.6.2 底流分率对破乳脱水的影响 | 第54-56页 |
| 3.4.6.3 入口含水率对破乳脱水的影响 | 第56-57页 |
| 3.4.6.4 液滴粒径对破乳脱水的影响 | 第57-58页 |
| 3.5 单元本体油水分离实验 | 第58-63页 |
| 3.5.1 实验目的和方法 | 第59页 |
| 3.5.2 实验装置流程 | 第59页 |
| 3.5.3 实验油样及检测装置 | 第59-60页 |
| 3.5.4 实验步骤 | 第60页 |
| 3.5.5 实验结果及分析 | 第60-63页 |
| 3.6 小结 | 第63-64页 |
| 第4章 双场耦合破乳脱水单元分离特性 | 第64-87页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 UDF方法 | 第64-66页 |
| 4.2.1 UDF概述 | 第64页 |
| 4.2.2 输运方程 | 第64-66页 |
| 4.2.3 UDF功能应用 | 第66页 |
| 4.3 双场耦合破乳脱水模型 | 第66-71页 |
| 4.3.1 单元模型 | 第66-67页 |
| 4.3.2 控制方程 | 第67-68页 |
| 4.3.2.1 流体基本控制方程 | 第67页 |
| 4.3.2.2 电场控制方程 | 第67-68页 |
| 4.3.3 模型计算 | 第68-71页 |
| 4.3.3.1 网格划分 | 第68-69页 |
| 4.3.3.2 边界条件及参数设置 | 第69-70页 |
| 4.3.3.3 离心场-电场耦合的UDF实现 | 第70-71页 |
| 4.4 数值结果与特性分析 | 第71-86页 |
| 4.4.1 不同入口流速多场耦合模拟 | 第71-76页 |
| 4.4.2 不同电场频率多场耦合模拟 | 第76-81页 |
| 4.4.3 不同电场电压幅值多场耦合模拟 | 第81-86页 |
| 4.5 小结 | 第86-87页 |
| 第5章 三场协同破乳脱水单元分离特性与实验 | 第87-142页 |
| 5.1 引言 | 第87页 |
| 5.2 三场协同破乳脱水的单元分离特性分析 | 第87-131页 |
| 5.2.1 黏温控制方程 | 第87-88页 |
| 5.2.2 分散相粒径控制方程 | 第88页 |
| 5.2.3 特定温度条件下操作参数与分离效率 | 第88-131页 |
| 5.2.3.1 65℃条件下分离仿真计算 | 第88-102页 |
| 5.2.3.2 70℃条件下分离仿真计算 | 第102-117页 |
| 5.2.3.3 75℃条件下分离仿真计算 | 第117-131页 |
| 5.3 三场协同破乳脱水实验与分析 | 第131-135页 |
| 5.3.1 实验装置 | 第131-133页 |
| 5.3.2 实验方案与方法 | 第133-134页 |
| 5.3.3 实验油样及检测装置 | 第134页 |
| 5.3.4 实验步骤 | 第134-135页 |
| 5.4 实验结果与分析 | 第135-141页 |
| 5.4.1 正交实验 | 第135-137页 |
| 5.4.2 单因素实验 | 第137-141页 |
| 5.4.2.1 加热温度对破乳脱水的影响 | 第137-138页 |
| 5.4.2.2 入口流速对破乳脱水的影响 | 第138-139页 |
| 5.4.2.3 脉冲频率对破乳脱水的影响 | 第139页 |
| 5.4.2.4 脉冲电压对破乳脱水的影响 | 第139-141页 |
| 5.5 小结 | 第141-142页 |
| 第6章 总结与展望 | 第142-144页 |
| 6.1 全文总结 | 第142-143页 |
| 6.2 工作展望 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
| 附录 | 第152页 |
