| 摘要 | 第4-8页 |
| ABSTRACT | 第8-12页 |
| 第一章 绪论 | 第21-45页 |
| 1.1 海洋油田采出水处理面临的挑战 | 第21-23页 |
| 1.2 气浮旋流技术发展历程及现状 | 第23-29页 |
| 1.2.1 气浮分离技术 | 第23-24页 |
| 1.2.2 气浮与旋流组合分离技术 | 第24-26页 |
| 1.2.3 气浮旋流技术 | 第26-28页 |
| 1.2.4 气浮旋流技术发展现状及存在问题 | 第28-29页 |
| 1.3 气浮旋流技术分离机理的研究 | 第29-39页 |
| 1.3.1 微气泡与油滴粘附机理研究 | 第30-34页 |
| 1.3.2 微气泡与油滴碰撞粘附效率研究 | 第34页 |
| 1.3.3 微气泡与油滴运动力学研究 | 第34-37页 |
| 1.3.4 随机弥散效应研究 | 第37-39页 |
| 1.4 分散相液滴动力学特性研究现状 | 第39-42页 |
| 1.4.1 动力学特性研究方法 | 第39页 |
| 1.4.2 CFD数值模拟多相流模型 | 第39-40页 |
| 1.4.3 群落平衡模型 | 第40-42页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第42-45页 |
| 第二章 湍流流态中分散相液滴动力学特性研究 | 第45-73页 |
| 2.1 湍流流动中微气泡与油滴碰撞聚并模型的研究 | 第45-51页 |
| 2.1.1 扩散碰撞聚并 | 第46-48页 |
| 2.1.2 速度梯度碰撞聚并 | 第48-49页 |
| 2.1.3 湍流碰撞聚并 | 第49-50页 |
| 2.1.4 惯性碰撞聚并 | 第50-51页 |
| 2.1.5 总碰撞聚并效率 | 第51页 |
| 2.2 湍流流态内分散相动力学特性研究思路 | 第51-56页 |
| 2.2.1 湍流流态分离特性研究方法 | 第52-53页 |
| 2.2.2 工艺原理和主体结构参数 | 第53-54页 |
| 2.2.3 室内实验研究工艺流程的确定 | 第54-55页 |
| 2.2.4 油滴直径分布及含油浓度测量方法 | 第55-56页 |
| 2.3 CFD数值模拟模型的建立 | 第56-64页 |
| 2.3.1 多相流模型的选择 | 第56-59页 |
| 2.3.2 PBM模型的建立 | 第59-63页 |
| 2.3.3 几何模型及参数设置 | 第63-64页 |
| 2.4 CFD-PBM模型验证 | 第64-66页 |
| 2.4.1 网格无关系验证 | 第64页 |
| 2.4.2 油滴直径分布结果验证 | 第64-65页 |
| 2.4.3 含油浓度变化结果验证 | 第65-66页 |
| 2.5 油滴直径分布及动态变化特性 | 第66-68页 |
| 2.6 平衡态油滴直径分布规律 | 第68-69页 |
| 2.7 表面积平均直径动态变化特性 | 第69-70页 |
| 2.8 表面水力负荷率对油水分离效率的影响 | 第70-71页 |
| 2.9 本章小结 | 第71-73页 |
| 第三章 环空流道流场分布及分散相动力学特性研究 | 第73-91页 |
| 3.1 环流流动中油滴与微气泡碰撞聚并模型的研究 | 第73-74页 |
| 3.2 环空流道中油水分离机理研究 | 第74-76页 |
| 3.3 环空流道流场分离特性研究方法 | 第76-80页 |
| 3.3.1 研究模型及方案 | 第76-78页 |
| 3.3.2 CFD数值模拟方法 | 第78-80页 |
| 3.4 流场分布及分离特性 | 第80-83页 |
| 3.4.1 流场分布特性分析 | 第80-82页 |
| 3.4.2 油水分离特性分析 | 第82-83页 |
| 3.5 入口流速对流场分布及分离特性的影响 | 第83-85页 |
| 3.6 环空流道高度对流场分布及分离特性的影响 | 第85-86页 |
| 3.7 环空流道宽度对流场分布及分离特性的影响 | 第86-88页 |
| 3.8 本章小结 | 第88-91页 |
| 第四章 气浮旋流装置结构设计方法与现场试验研究 | 第91-111页 |
| 4.1 气浮旋流装置工艺流程和设计方法 | 第91-95页 |
| 4.1.1 气浮旋流装置工艺流程 | 第91-93页 |
| 4.1.2 气旋浮罐主体结构设计方法 | 第93-95页 |
| 4.2 主体结构设计过程 | 第95-98页 |
| 4.2.1 有效体积和总体积的确定 | 第96页 |
| 4.2.2 罐体内径的确定 | 第96-97页 |
| 4.2.3 稳流筒结构的确定 | 第97-98页 |
| 4.2.4 其余尺寸的确定 | 第98页 |
| 4.3 气旋浮罐装置工程样机现场验证 | 第98-101页 |
| 4.3.1 现场工艺流程介绍 | 第99-100页 |
| 4.3.2 现场试验方案 | 第100-101页 |
| 4.3.3 分离性能评价方法 | 第101页 |
| 4.4 正交实验 | 第101-103页 |
| 4.5 分流比对分离效率的影响 | 第103页 |
| 4.6 注气比对分离效率的影响 | 第103-105页 |
| 4.7 处理水流量对分离效率的影响 | 第105-106页 |
| 4.8 气旋浮罐单级与两级串联运行稳定性测试 | 第106-107页 |
| 4.9 处理低含油浓度污水分离性能 | 第107-108页 |
| 4.10 处理低含油浓度污水浊度去除性能 | 第108-109页 |
| 4.11 本章小结 | 第109-111页 |
| 第五章 基于GA-BP神经网络算法的结构参数优化研究 | 第111-133页 |
| 5.1 优化设计方法的确定 | 第111-116页 |
| 5.1.1 常用优化模型 | 第112页 |
| 5.1.2 BP神经网络 | 第112-113页 |
| 5.1.3 遗传算法 | 第113-114页 |
| 5.1.4 GA-BP神经网络 | 第114-115页 |
| 5.1.5 优化模型的实现 | 第115-116页 |
| 5.2 结构优化方案 | 第116-121页 |
| 5.2.1 输入样本群 | 第116-120页 |
| 5.2.2 几何模型和求解设置 | 第120页 |
| 5.2.3 网格独立性验证 | 第120-121页 |
| 5.3 GA-BP神经网络优化模型 | 第121-126页 |
| 5.3.1 GA-BP神经网络模型的建立 | 第121-124页 |
| 5.3.2 GA-BP神经网络模型稳定性和精度验证 | 第124-126页 |
| 5.4 最优结构参数组合预测 | 第126-127页 |
| 5.5 稳流筒直径对分离性能影响的预测 | 第127-128页 |
| 5.6 高径比对分离性能影响的预测 | 第128-129页 |
| 5.7 入口管径对分离性能影响的预测 | 第129-130页 |
| 5.8 本章小结 | 第130-133页 |
| 第六章 基于相似分析的气浮旋流装置工业放大设计研究 | 第133-153页 |
| 6.1 气浮旋流装置工业放大方法的选择 | 第133-134页 |
| 6.2 气浮旋流装置相似准则研究 | 第134-140页 |
| 6.2.1 多相流运动相似分析 | 第135-136页 |
| 6.2.2 多相流运动相似准数 | 第136-138页 |
| 6.2.3 边界条件相似准则 | 第138-140页 |
| 6.3 气浮旋流装置工业放大装置 | 第140-143页 |
| 6.3.1 BIPTCFU-Ⅲ-20型气浮旋流装置工业样机 | 第141-142页 |
| 6.3.2 BIPTCFU-Ⅲ-120气浮旋流装置工业样机 | 第142-143页 |
| 6.4 工业装置现场试验情况介绍 | 第143-146页 |
| 6.4.1 BIPTCFU-Ⅲ-20气浮旋流装置现场试验情况介绍 | 第143-144页 |
| 6.4.2 BIPTCFU-Ⅲ-120气浮旋流装置现场试验情况介绍 | 第144-146页 |
| 6.5 现场试验结果分析 | 第146-151页 |
| 6.5.1 注气比对分离性能的影响 | 第146-147页 |
| 6.5.2 分流比对分离性能的影响 | 第147-148页 |
| 6.5.3 处理水流量对分离性能的影响 | 第148-149页 |
| 6.5.4 连续运行稳定性测试 | 第149-151页 |
| 6.6 本章小结 | 第151-153页 |
| 第七章 结论与展望 | 第153-157页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第153-155页 |
| 7.2 主要创新点 | 第155页 |
| 7.3 今后工作展望 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-167页 |
| 致谢 | 第167-169页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第169-171页 |
| 作者和导师简介 | 第171-173页 |
| 附件 | 第173-175页 |
