新型收油器的流体数值模拟与优化.pdf

《新型收油器的流体数值模拟与优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、弋‘≯分类号UDC密级单位代码10151新型收油器的流体数值模拟与优化范福林指导教师侯解民职称学位授予单位大连海事大学副教授申请学位级别工学硕士学科(专业)检测技术与自动化装置论文完成日期2011年6月答辩日期2011年7月答辩委员会主席，丫、≯了≮丫．节TheFluentNumbericalSimulationAndOptimizationOfNewSkimmerAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequi

2、rementsforthedegreeofMasterofengineeringbyFanFulin(DetectionTechnologyandAutomationDevice)ThesisSupervisor：ProfessorHouJieminJune2011、，i’i：一=．媾；，一弋舻丫◇丫警，’7‘譬大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==堑型蝗迪鲞的逋佳数值搓翅皇选丝：：。除论文中已经注

3、明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：麴丛学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，Ilp-大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描

4、等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、‘中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密矾请在以上方框内打“√论享作者签名：勺乱确乖卜导师签名：7拦』’～刁1、．日期：知f／年7月5日j弋口、了咚丫Y气j毒中文摘要摘要随着社会经济的飞速发展，无论从航天、汽车、军工、燃料等哪方面讲，石油

5、制品都已经成为贯穿国民经济各个领域的必需品，并由此引发了一系列的海洋石油泄漏事件，可以毫不夸张地说，石油在带给人们巨大收益与便利的同时，也带来了日益严重的海洋溢油污染问题。为了减小溢油对海洋生态环境造成的危害，并从资源回收再利用的角度考虑，采用收油器进行海上溢油回收是目前最理想的溢油应急处理方式。现有收油器大都或多或少的存在功能单一、回收效率不高、结构复杂、受环境条件影响大等缺点，急需改善。本文通过对新型动态曲面式收油器和现有各种类型收油器的比较分析，从工作原理中找出各自的优缺点，并通过CAD与CFD相结合

6、的方法，针对动态曲面式收油器中具有油水预分离功能的导流板进行不同设计模型的数值模拟，最后通过综合比较各模型流场特性来获得最优的收油器入口流道结构，从而提高其油水分离效率。具体工作如下：1．以动态曲面式收油器为优化对象，在分析其工作原理后，找出对收油器的油水分离效率起主要影响的结构因素并对其进行合理的抽象与简化。针对该结构建立具有不同尺寸和形状的CAD模型及相应的数学模型。2．将上一步已经建立的各CAD模型进行网格化处理，并利用流体仿真软件FLUENT在模型内部只有水的情况下进行单相流的数值模拟，从而获得各模

7、型内部的速度场分布特性。3．计算各模型内部曲面流道附近流场的速度矢量，并以代表油滴上浮速度的y轴正向平均速度和代表流体流动趋势的X轴正向平均速度来综合比较各模型设计的优劣，从而得到曲面流道的最优设计模型。4．运用FLUENT软件中的混合物模型(MIXTURE)模拟计算各模型内部油水分离状况，得到各个模型内部的油水分离效率，从而与单向流的分析结果进行相互验证。最终从理论上使收油器达到最佳的油水分离状态，并结合实践调整或改进收油器导流板的形状和位置，以获得更加实用的高性能收油器。关键词：油水分离；动态曲面式收油

8、器；数值模拟一、；々roj‘lI_l--、ilI●‘●j●lJjl●lIi●f．i●}II．；i?}～誓r’■{芦Y。}{f‘721英文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsocialeconomy,bothinaerospace，automotive,military,fuelandotherways，petroleumproductshavebecomeanecessityi