水—砂旋流器液固分离数值模拟及结构优化
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 旋流器的工作原理 | 第13-14页 |
| 1.3 旋流器分离理论及其进展 | 第14-15页 |
| 1.4 旋流器数值模拟仿真发展进展 | 第15-16页 |
| 1.5 研究目的、意义及研究内容 | 第16-20页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第16-17页 |
| 1.5.2 研究意义 | 第17页 |
| 1.5.3 研究方法和内容 | 第17-20页 |
| 第2章 水力旋流器理论分析 | 第20-30页 |
| 2.1 水-砂旋流器的性能参数 | 第21-23页 |
| 2.1.1 粒级效率 | 第21页 |
| 2.1.2 总分离效率 | 第21页 |
| 2.1.3 分离粒度 | 第21-22页 |
| 2.1.4 压力降 | 第22-23页 |
| 2.2 旋流分离器的流场特征 | 第23-26页 |
| 2.2.1 流体旋转运动的基本方程 | 第23-24页 |
| 2.2.2 固液旋流分离器内的自由涡运动 | 第24-25页 |
| 2.2.3 强制涡运动的基础方程 | 第25页 |
| 2.2.4 固体颗粒在旋流分离器中的受力情况 | 第25-26页 |
| 2.3 水-砂旋流分离器流场解析 | 第26-29页 |
| 2.3.1 切向速度分布规律 | 第27页 |
| 2.3.2 轴向速度分布规律 | 第27页 |
| 2.3.3 径向速度分布规律 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 水-砂旋流器数值模拟 | 第30-58页 |
| 3.1 流体微分方程 | 第31-32页 |
| 3.1.1 连续性方程 | 第31页 |
| 3.1.2 动量守恒方程 | 第31页 |
| 3.1.3 能量守恒方程 | 第31-32页 |
| 3.2 计算模型建立 | 第32-39页 |
| 3.2.1 湍流模型选择 | 第32-35页 |
| 3.2.2 多相流模型选择 | 第35-36页 |
| 3.2.3 计算模型与仿真设置 | 第36-37页 |
| 3.2.4 网格划分与网格无关性验证 | 第37-39页 |
| 3.3 边界条件与物性参数 | 第39-40页 |
| 3.3.1 边界条件 | 第39页 |
| 3.3.2 物性参数 | 第39页 |
| 3.3.3 简化假设 | 第39-40页 |
| 3.4 水-砂旋流器内部压强研究 | 第40-43页 |
| 3.4.1 不同截面选取示意图 | 第40页 |
| 3.4.2 水-砂旋流器压强特性分析 | 第40-43页 |
| 3.5 旋流分离器三维速度特性研究 | 第43-53页 |
| 3.5.1 旋流分离器切向速度研究 | 第46-49页 |
| 3.5.2 旋流分离器轴向速度研究 | 第49-51页 |
| 3.5.3 旋流分离器径向速度研究 | 第51-52页 |
| 3.5.4 湍流强度特性的研究 | 第52-53页 |
| 3.6 DPM模型颗粒级效率 | 第53-57页 |
| 3.6.1 颗粒运动轨迹 | 第54-55页 |
| 3.6.2 旋流器粒级效率 | 第55-56页 |
| 3.6.3 不同入口流量下旋流器的粒级效率 | 第56-57页 |
| 3.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 第4章 水-砂旋流器实验平台搭建及实验研究 | 第58-68页 |
| 4.1 实验研究目的 | 第58页 |
| 4.2 旋流器实验测试平台的搭建 | 第58-61页 |
| 4.2.1 水-砂旋流器系统 | 第59-61页 |
| 4.2.2 测试系统 | 第61页 |
| 4.3 实验测试步骤 | 第61-62页 |
| 4.3.1 配液 | 第61-62页 |
| 4.3.2 实验步骤 | 第62页 |
| 4.4 实验效果 | 第62-67页 |
| 4.4.1 空气柱的稳态形状 | 第62-64页 |
| 4.4.2 锥度段速度矢量图PIV测试 | 第64-65页 |
| 4.4.3 总分离效率与入口流量的关系 | 第65-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 水力旋流器结构参数仿真优化 | 第68-78页 |
| 5.1 底流口直径对旋流器性能的影响 | 第68-71页 |
| 5.1.1 底流口直径对静压分布影响 | 第68-69页 |
| 5.1.2 底流口直径对分液比的影响 | 第69-70页 |
| 5.1.3 底流口直径对压力降的影响 | 第70-71页 |
| 5.1.4 底流口直径对分离效率的影响 | 第71页 |
| 5.2 溢流管插入深度对旋流器性能的影响 | 第71-74页 |
| 5.2.1 溢流管插入深度对静压分布的影响 | 第72页 |
| 5.2.2 溢流管插入深度对分液比的影响 | 第72-73页 |
| 5.2.3 溢流管插入深度对压降的影响 | 第73页 |
| 5.2.4 溢流管插入深度对分离效率的影响 | 第73-74页 |
| 5.3 溢流口直径对旋流器性能的影响 | 第74-76页 |
| 5.3.1 溢流口直径对静压分布影响 | 第74-75页 |
| 5.3.2 溢流口直径对分液比的影响 | 第75页 |
| 5.3.3 溢流口直径对压降的影响 | 第75-76页 |
| 5.3.4 溢流口直径对旋流器分离效率的影响 | 第76页 |
| 5.4 本章小结 | 第76-78页 |
| 第6章 结论与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 主要结论 | 第78-79页 |
| 6.2 创新点 | 第79页 |
| 6.3 展望及改进 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及其它成果 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
