脱油型旋流管设计及其流场数值模拟

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1、华东理工大学硕士学位论文第I页脱油型旋流管设计及其流场数值模拟摘要本文应用AnsysFLOTRAN/CFD软件中的GIR非线性湍流模型计算了双锥型旋流管流场，结果与马卫国等用激光多普勒测速仪对相同几何结构旋流管测量结果相比较，两者的切向速度与轴向速度的分布规律基本相同;流线图完整地显示出了外旋流、内旋流、循环流、盖下流等旋流管流场的基本特征。双入口形式旋流管内部压力场的对称性优于单入口。分析了Thew类F型旋流管的流场，发现了该旋流管的锥体过渡结构造成流体返混，内旋流和外旋流之间的边界层厚。设计了三锥结构的HL28型旋流管，并模拟它的流场卜Thew类F型相比·循环流区域小，内旋流和外旋流之

2、间的边界层薄声簸显示HL28型旋流管比Thew类F型旋流管的分离效率高。工业侧线试验显示田L28型旋流管处理两相密度差为0.06g/cm'的含油污水是有效的。关键词:旋流管i液液分离介流场;数值模拟i油水分离，第II页华东理工大学硕士学位论文TheDesignofDe-oilingHydrocycloneandtheNumeralModelingofItsFlowFieldAbstractThisp叩ersimulatestheflowfieldofbiconicalhydrocyclonesbymeansofAnsysFLOTRAN/CFDGIRnon-linearturbulentmo

3、del.Thesimulationresultsoftheflowfieldofthehydrocycloneiscoincidentintangentialandaxialcomponentofvectorratewiththemeasuredresults,byMaWeiguoetal.Itdiscoversthecharacteristicsflow,suchasouterrotatingflow,innerrotatingflow,circularflowandshortingflow.Itconcludesthatthepressurefieldofdouble-inlethyd

4、rocycloneismorehomogeneousthanthatofsingle-inlethydrocyclonetheresearchofnumeralmodelingoncommonThewF-typehydrocycloneshowsthattherearesomefaultsinitsgeometrystructure.Thejunctionalstructureofconescanbringoutfeedbackofthedispartedfluid.Andtheinterfacebetweentheinnerflowandouterflowisthicker.Thispa

5、perdesignsanewtypehydrocyclone,HL28,withspecialtri-cone,bytheimprovementofthestructureoftheThewF丸rpehydrocyclone.AndtheresultsofsimulationoftheflowfieldofHL28,whichhasasmallerrangeofcircularflow,andtheinterfacebetweenthe~flowandouterflowisthinnerthanThewF-typehydrocyclone's,showthatitimprovesflowc

6、onditionwithinhydrocyclone.TheexperimentinlaboratoryshowsthatHL28hasahigherseparationefectthanThewF-typehydrocyclone.Theexperimentofindustrymanifeststhatthenewtypehydrocyclone,HL28,canbeusedtodisposebiphasesmearywaterwhichdensitydiferenceis0.06g/cm3.Keyword:妙drocyclone,liquid/liquidseparation,flow

7、field,numeralsimulation,oil/waterseparation作者声明我郑重声明:本人悟守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名:王建丈7.9哆年I月心日华东理工大学硕士学位论文第V页符号表a:常量b:常量CV02.C3