一、切向反转流旋风器阻力计算模型（论文文献综述）
陈思敏[1]（2021）在《制粒机除尘系统关键设备的数值模拟》文中认为国内外制粒设备普遍采用袋式除尘器加滤筒除尘器串联的二级过滤式除尘系统,其中初级除尘为位于制粒机顶部的机械振打清灰的袋式除尘器。作为目前制粒设备主流的除尘方式,这种袋式除尘器存在压力损失大、运维成本高、过滤面积不足等缺点,目前对制药制粒装备除尘系统多在做出改进,但只局限于采用刚性滤料如烧结网滤袋替代原布袋。结合制粒过程的工况条件以及颗粒特性对各类除尘器进行分析之后,拟定了“袋改旋”的研发方案,即研发一种高效轴流式旋风分离器,代替原袋式除尘器,实现制粒机中除尘设备的结构改进和技术创新。围绕除尘系统中涉及的关键设备与技术,主要做了如下工作:首先,采用6)-湍流模型分别对轴流旋风分离器和滤筒除尘器内部流场进行了建模和数值模拟,对其内部流场的运动特征和主要参数进行了研究,获得了除尘系统中设备的含尘气流速度、压力以及粉尘颗粒运动状态等的关键参数。其次,针对轴流式旋风分离器对微细颗粒物分离效率低,与结构参数关系不明朗等问题,研究确定了进口风速、叶片出口角以及排气管直径是影响分离效率的关键参数,探究了其与分离器工作性能的关系,并对分离器进行结构的优化。结果表明:流速为208)/时,分离器对48)的颗粒分离效率达到92.3%,108)及以上颗粒实现100%分离;并使用加权方法给出了在粒径d≥4μm,进口风速为4～208)/的工况下适用的分离效率计算模型。最后,通过原除尘系统与改进后的除尘系统的数值模拟和分析,明确“袋改旋”方案的可行性与适用性。改进后,同等工况条件下气流处理量增大了195%;压力损失与除尘效率与原系统相差不大,但压降可调节弹性增大,适用性更强;研发的轴流旋风分离器的运行能耗也明显优于原袋式除尘器。
高助威[2]（2019）在《旋风分离器内旋流不稳定性的特性研究》文中研究指明旋风分离器是用于气固分离的工业设备,广泛地应用于石油炼化、化工装备、环境保护、燃煤发电和金属冶炼等行业。虽然其外形简单,内部无运动部件,但内部流体旋转流动具有不稳定性,会影响流场分布。流场的分布决定着分离性能的优劣,因此研究旋转流体的不稳定性有利于提高分离性能。目前,人们对旋风分离器内的流场进行了大量的研究,对分离器内的时均流场有了一定的认识,这在分离器的应用中起到了重要的作用。但有关旋流的不稳定性报道较少,对旋风分离器内涡流缺乏全面、深入的分析和了解。此外,进行流场的分析时,大多利用切向速度来推测涡的结构,针对分离器内部流场空间中涡的运动形态及如何发展,并不明确。本文通过数值模拟和实验验证相结合的方法研究旋风分离器内旋流的不稳定特性。具体研究成果如下:（1）采用动态热线分析仪（DHWA）测量D140旋风分离器内单气相流场的流动特性,从瞬态流场和动态特性两方面进行分析,运用傅里叶变换（FFT）方法对z=-300mm和z=-900mm两个截面的实验数据进行频谱分析。实验数据表明,在z=-300mm截面径向方向上,主频基本在49.50Hz附近,变化不大;在z=-900mm截面上,r=0-40mm区间内主频为40.79Hz,而在r=40-70mm区间内主频为49.50Hz。此外,对主频过渡区域（r=37-46mm）进行频谱分析,测量点出现了集中分布的两个主频,即“双主频”现象,值得注意的是第二个主频并不是第一个主频的倍频。（2）在实验分析的基础上,运用数值模拟方法研究旋风分离器内的流动特性、湍流脉动结构及湍流强度的分布规律,利用FFT方法获得了瞬时切向速度对应的频谱图。结果表明,数值模拟结果与实验数据吻合较好。切向速度的分布呈现明显的非轴对称性,各个截面的涡核中心偏离几何中心的情况并不一致,但并不是随着旋风分离器高度的增加呈现线性变化,而是具有一定的波动性;在排气管入口附近位置,涡核运动速度快,活动区域比较集中。通过幅值、RMS和TSI等分析,发现运动流体从入口段进入旋风分离器,在轴向上不稳定性逐渐增大,达到一定程度后,不稳定性逐渐变小,直至较为平稳。（3）通过分析所有监测点的主频分布,发现旋风分离器内部主频既不是单一主频分布,也不是逐渐递减的主频分布,而是具有三个明确的主频分布值,分别为49.5Hz、36.5Hz和8.5Hz。随着流体的旋进,流动也从由一个集中主频主导的单涡运动逐渐发展为两个集中频率主导的双涡运动,能量从具有较高频率的涡（其振幅逐渐降低）向频率较低的涡（其振幅逐渐增大）传递。在此过程中,涡的运动频率具有“自保持性”,具体表现为涡的运动频率基本保持不变,直至这个涡消失,能量耗散完毕。因此,涡的运动频率在整体空间上,呈现出量子分布特征。同时,分析了操作参数和几何参数对旋流不稳定性的影响。结果表明,在外界条件一定时,筒体长度对第一运动主频没有影响;旋风分离器内部“双主频”现象以及双涡运动的产生,需要一定的外在条件,如筒体长度达到一定数值。在不同入口速度条件下,旋风分离器内涡的运动频率随着入口气速在变化,并随着入口速度的增大而增加,呈现近乎线性的增长;旋风分离器内第一分界与第二分界位置几乎无变化,说明涡的发展与分裂和入口气速关联不大。涡运动在内旋流区域发生了变化,而在外旋流区域稳定发展,因湍流扩散作用,变化会‘蔓延’至外旋流,最终导致整个流场发生变化。（4）旋流的不稳定是运动流体的表观特征,而内部本质特征则为涡的运动。引入Q涡判据识别涡的结构,并由此做出三维涡等值面,使涡的运动形态更加形象和具体;从涡的角度分析流场分布和旋风分离器内部能量变化过程,通过涡等值面、涡线、涡量、涡核中心等参数分析涡的运动,提高对内部空间涡的认识。此外,适宜的几何结构和操作条件有利于提高涡结构的平衡,增强旋流的稳定性,提高分离效率。
杨子晗[3]（2019）在《催化裂化再生器两级串联旋风分离系统的非稳态流动数值研究》文中研究指明旋风分离器内流场的非稳态流动特性表现为流场随时间不断发生变化。旋流在自转的同时,旋流中心以一定的频率和幅度旋转,被称为旋进涡核（Processing vortex core,PVC）现象。旋进涡核会引发流场的低频高幅度脉动,形成激振力作用在分离器的壳体上,诱发系统振动,诱发系统振动,引发机械故障。FCC再生器内多采用两级串联且多组并联的旋风系统,一、二级旋风分离器的PVC现象相互影响,有必要以一、二级串联的旋风系统整体作为研究对象进行非稳态流动分析。同时,第一级旋风分离器入口的催化剂颗粒浓度达到2kg/m3,固相颗粒对PVC现象的影响不可忽略。本文采用数值模拟的方法研究了某炼厂FCC再生器内两级串联式旋风分离器内的非稳态流动现象,分析了入口速度、排气管直径和固相颗粒对旋风系统非稳态流动规律的影响,利用加速度传感器间接测量了系统的壁面振动信号。得出以下主要结论:（1）以入口速度为30m/s为例分析了一、二级旋风分离器内的分稳态流动规律,第一级旋风分离器内压力脉动以第一主频（31.6Hz）下的低频脉动为主,第二级旋风分离器内存在较强的2倍频（63.2Hz）和3倍频（97.8Hz）分量。随着轴向高度的降低,主频脉动幅度幅值不断降低,2倍频和3倍频分量幅值保持不变。同一级分离器内的旋流中心摆动具有统一的周期,不同高度之间存在相位差。第一级分离器内涡核摆动周期是第二级分离器内涡核摆动周期的两倍。（2）蜗壳式入口结构增加了流场的不对称性,使得流场脉动幅度和涡核摆动半径均随着高度的升高而增加,第一级旋风分离器的切向出口结构加剧了第一级分离器的顶部的流场非稳态特性,使该处Z=-100mm涡核摆动半径增加到142mm,切向速度脉动幅度增加到8.33m/s,压力脉动幅度增加到228.24Pa。（3）分析入口速度和排气管直径对流场非稳态特性的影响,入口速度Vin提高导致流场脉动频率平稳上升,脉动幅度增大,但涡核摆动半径基本保持不变;排气管直径De从0.4D增大到0.6D时,流场脉动的频率减小,压力脉动幅度和切向速度脉动幅度均先增大后减小,在De=0.55D时达到最大。（4）对系统进行气固两相非稳态数值研究,发现当入口固相颗粒浓度为2kg/m3时,固相颗粒会加剧流场在垂直方向的不稳定性,阻碍流场在水平方向的摆动,使压力脉动幅增大而切向速度脉动幅度降低;固相颗粒的加入时流场脉动频率略微降低。（5）利用加速度传感器测量该炼厂工业现场再生器顶部与旋风系统焊接固定的部位,得到的壁面振动频率与模拟得到的流场脉动频率有相似的分布。
杨振国[4]（2018）在《球柱形旋风除尘器分离性能试验研究》文中研究表明针对传统柱锥形旋风除尘器对细颗粒分离效率低,能耗高的问题,本文提出了一种球柱形旋风除尘器,采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,深入研究了其分离性能,以期达到减少能量损失和提高除尘效率的目的。首先从颗粒受力情况入手,分析了球柱形旋风除尘器内颗粒的运动情况,发现颗粒径向方向速度减小,增加停留时间;轴向方向上速度增大,螺距增大,提高了颗粒进入排尘口的几率。同时在下球体中自由涡区域较大,减小了因气流尾部摆动造成的颗粒返混,有利于提高分离效率。其次,采用Fluent软件对柱锥形和球柱形旋风除尘器进行数值模拟,结果表明:与柱锥形旋风除尘器相比,球柱形旋风除尘器的静压力较小,有利于减少能量损失;速度减小,增加停留时间,有利于颗粒分离。对于球柱形旋风分离器来说,进口速度增大,静压力和速度均增大,颗粒的运动过程变短,停留时间减小;柱段高度的增大,静压力和切向速度减小,颗粒的运动轨迹变长,但螺距在轴向方向上变小;排气管直径增大,静压力和切向速度先增大后减小,轴向速度显示回流和滞流现象变严重。另外,颗粒的运动轨迹表明,颗粒即使在同一位置处进入,其运动轨迹也不一样。小颗粒容易跟随气流从排气管排出;大颗粒因体积和重力较大,被捕集的几率较大。最后进行除尘器性能试验,结果表明:在相同处理量工况下,与柱锥形旋风除尘器相比,球柱形旋风除尘器压降减小了 505Pa,下降幅度为38.25%,总分离效率提高了 3.47个百分点,粒径小于1μm的颗粒分离效率提高了 1.14个百分点,提高了细颗粒的分离效率,说明球柱形旋风除尘器分离效果更好。随进口速度增大,分离效率和压降均增大;增大柱段高度,分离效率先增大后减小,压降逐渐减小;排气管直径增大,分离效率和压降逐渐减小,并分别拟合了压降与进口速度和排气管直径的关系式。试验结果与数值模拟吻合性较好。通过研究球柱形旋风除尘器内部流场和颗粒运动规律,揭示固相颗粒分离机理,对开发高效节能的除尘设备具有重要的指导意义和工程应用价值。
王和静[5]（2018）在《旋滤器结构优化及分离性能研究》文中进行了进一步梳理随着国家经济迅速发展,城市化进程日益扩大,人们生活水平逐渐提高,在这个时代蒸蒸日上的背后是大量资源的消耗为此提供不懈的动力,而能源结构中主要是以煤炭为主,煤炭燃烧排放的SO2和烟尘对大气造成了严重的污染,国家在“十五”期间就设立“燃煤锅炉烟气微细粒子高效控制技术与设备”的课题,其实质内容就是要从根本上解决燃煤锅炉对造成的大气污染问题。工业除尘器是从气流中回收物料的主要设备,成为工业生产中通风除尘系统的重要组成部分,除尘器工作效率将会直接导致排放至空气中的粉尘含量,对环境有着直接的影响。其中旋风分离器以其特有的优点成为学者们致力于研究的重点对象。随着工业装置生产规模的提高以及操作条件变得更为苛刻,对旋风分离器性能的要求也不断提高:一方面要求旋风分离器有更强的捕集细小粉尘的能力;另一方面要求旋风分离器的压降进一步减少,以降低能耗。基于以上背景,以常规带直管的分离器作为基础,通过合理的添加滤芯段提出一种旋滤器结构,主要针对含尘气体实现先离心分离再滤芯吸附小微颗粒的除尘方式,以期提高设备捕捉微小粉尘的能力。（1）首先基于数值模拟方法对旋滤器初始模型气相流场开展分析,初步了解旋滤器结构速度场、压力场的分布特性;（2）其次采用离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）对气固两相流场进行全面讨论,观察并分析粒子从入口不同位置点入射对运移轨迹的影响,以及旋滤器内不同粒径大小的粒子在流场中的运移轨迹情况。（3）在了解旋滤器初始模型流场分布后,通过正交试验方法对旋滤器内置滤芯的规格大小和排布方式进行优选。通过将试验结果直观分析和方差分析两种方法相结合,找出分离效率最优的结构参数。并进一步对排气管伸入长度进行模拟分析,找到旋滤器分离性能最佳时的排气管伸入长度。并将优选的结果与初始模型进行对比验证,确定最优结构。（4）最后搭建室内实验台进行室内实验。对粉料滑石粉进行取样测粒径,选取滤芯吸附颗粒、集灰容器中粉料取样用粒度仪进行粒径测量,得出分离前后粒径分布曲线。对正交试验所优选出的三种旋滤器结构进行分离效率和压降测试,并将模拟值与实验值进行对比分析。最后讨论了不同速度时,浓度对旋滤器分离效率和压降的影响,并对形成原因分析。实验与模拟结果之间有相同的趋势,模拟结果得到实验的充分验证。
刘一旦[6]（2018）在《新型除砂器压力调节与分离效率的研究》文中研究说明旋流式分离器因其结构简单、无运动部件、价格低廉、操作维修方便且可以满足不同生产特殊要求等优点被广泛用于大气污染控制以及工业生产中气体的净化、固体颗粒的分离回收等。本文借助计算机流体动力学（CFD）数值模拟方法对分离器进行模拟分析研究,并对影响其分离效率的主要操作因素及结构参数进行综合优化设计。首先,建立分离器几何模型,并进行网格划分、边界条件的设置。气相采用RSM湍流模型,固体颗粒采用拉格朗日坐标系下的随机轨道模型,基于QUICK离散格式和压力速度耦合SIMPLE算法对分离器内气固两相流体压力场进行数值模拟计算,研究了不同压差下分离器分离效率的变化规律。研究发现,分离器的分离效率随着压差的增加先增加后减小。其次,采用数值模拟方法研究了分离器的溢流管结构对分离器分离性能的影响,研究发现,适当改变溢流管直径可以抑制短路流,使得分离空间内切相速度增大,有利于颗粒分离;适当的溢流管插入深度能够改善分离器分离空间的旋流不稳定性,提升其分离性能。最后,基于实验设计和优化设计理论,采用DOE实验设计方法,综合地评价了溢流管直径、溢流管插入深度、压差对旋风分离器分离效率的影响,从而确定出分离器结构的最优参数,分别是:溢流管直径为130mm,溢流管插入深度为145mm,压差5160pa。相较于原设计,基于DOE实验设计并优化的方法有助于改善分离器分离效率。
聂昌达[7]（2017）在《列管多效蒸发水系统传热和相分离数值模拟与实验研究》文中研究说明列管多效蒸发水系统作为低品位热能回收利用和水处理装置,在当下能源紧张、可饮用水资源匮乏的时代发挥着重要作用。列管蒸发器和气液分离器是列管多效蒸发水系统的关键结构,它们对能效和产品水质量提高有重要意义。本文首先采用数值模拟方法,对列管多效蒸发水系统的蒸发器侧管内插涡发生器进行强化传热研究,对分离室侧的旋风分离器结构进行流场和分离效率分析。进一步对单效蒸发水系统进行冷态实验和模拟,分析单效蒸发水系统空气入口流量（即蒸汽分离处理量）对流场的影响。主要内容和结论如下:1)提出一种圆管内插叶片为抛物线结构的涡发生器。考虑改变涡发生器圆锥顶角、安装方向（上游和下游）、安装位置（中心和偏心）和安装间距,采用FLUENT软件的RNG k-?湍流模型与增强壁面处理（EWT）数值分析恒壁温边界条件和雷诺数（Re）在25953-51906范围内管内流体速度场与温度场分布规律。并以努赛尔数（Nu）、摩擦阻力系数（f）和综合性能评价因子（PEC）为主要参考目标对各种结构的传热性能进行综合评价。结果表明内插涡发生器具有传热强化作用。两个涡发生器间距P=150mm、上游、偏心安装时Nu最大,比光滑圆管大170;单个涡发生器上游、偏心安装时PEC最大为1.046。2)数值模拟设计旋风分离器结构。利用FLUENT软件中雷诺应力湍流模型（RSM）和多相流模型（VOF和DPM模型）分析入口形式（单入口、对称双入口和上下双入口）以及入口长度对旋风分离器内流场和气液分离效果影响。结果表明对称双入口旋流分离器流场表现更稳定对称,分离效率更好;入口长度c=1.25D/2时就能保证旋风分离器内部流场充分完全发展,不再受入口长度的影响;入口速度u=10m/s、体积浓度为2%时,粒径dp≥5μm颗粒能实现完全分离。3)单效蒸发水系统冷模实验和数值模拟。根据旋风分离器结构优化数值模拟结果,搭建单效蒸发水系统冷模实验装置。在不同空气入口流量下,分析内置旋风分离器的底流管直径对系统压降、倒吸高度和流场的影响。结果表明:随空气入口流量的增大,系统压降和倒吸高度均增大,但分离器内部流场稳定性降低;小直径底流管系统压降和倒吸高度均大于大直径底流管;数值模拟结果和实验结果吻合较好,最大误差不超过10%。同时,内置的旋风分离器内部流场具有双层螺旋流和“兰金涡”特征,与第四章讨论的独立旋风分离器流场特征一致,因此系统的分离效率可由独立旋风分离器进行计算。本研究可为多效蒸发水系统的设计提供参考。
姜龙骏[8]（2017）在《旋风分离器内非稳态流场的大涡模拟研究》文中进行了进一步梳理旋风分离器作为被广泛运用的气固分离装置,对于诸多工业中的连续生产有着重要作用。其内部为三维复杂的强旋流动,存在着旋流的不稳定性,表现为流场随时间而不断发生变化,这种不稳定性会降低其分离效率,影响装置长周期运行。因此,研究对于理解并改善旋风分离器内非稳定性具有重要意义。本文采用数值模拟手段,首先利用大涡模拟方法对该设备内气相的不稳定流动进行了研究;其次,在分离器内加入离散相颗粒,研究速度波动对于颗粒轨迹及分离效率的影响;最后,通过改变结构与操作参数,分析其对不稳定流动的影响。研究结果表明,由于结构的非轴对称性引起的旋流非对称性,在时均分析中对于内旋流影响更大。而在瞬时分析中,气流的旋转中心在几何中心附近摆动,而切向速度的变化频率范围在9.2-12.1Hz之间。切向速度脉动受内旋流影响最大,导致接近中心处出现脉动峰值,轴向速度脉动峰值则是出现在上行行流交界位置,整体分析,锥体段末端速度脉动最为剧烈。结合离散相模型得到,在旋风分离器内不同粒径颗粒从不同位置入射得到的运动轨迹会呈现不同的分布,分离效率也不相同,利用随机轨道模型针对1μm粒径条件下的单颗粒的运动轨迹显示,湍流脉动对于颗粒轨迹影响较大。对比大涡模拟方法与雷诺应力模型在截面入射颗粒的效果,得出大涡模拟方法更适合小粒径颗粒的分离效率计算,但对于大粒径颗粒的轨迹和壁面浓度预测不够准确。改变操作与结构参数发现,各参数对于旋风分离器内不稳定流动均有影响,并通过无量纲数总结其之间的规律。
黄书峰[9]（2011）在《用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究》文中进行了进一步梳理我国能源结构以燃煤为主,燃煤锅炉及工业炉窑排放含尘烟气量大,随着环保要求的提高,高温含尘烟气处理需要采用高效的除尘净化设备,袋式除尘器以其高效的除尘性能成为钢铁、水泥、冶金、化工及垃圾焚烧等行业最主要的烟气净化设备。现有袋式除尘器在处理高温含尘烟气时滤袋易堵塞、烧穿。本文分析不仅是因为烟气温度过高或波动过大造成滤袋损坏,更主要是含尘烟气中的高温颗粒对滤袋造成的破坏。解决滤袋易损坏的问题,本文从整个除尘净化工艺角度出发,而不局限于袋式除尘器内气流组织优化和滤袋选用,提出配合袋式除尘器净化含尘烟气的预处理技术,以保护袋式除尘器稳定运行。含尘烟气预处理技术包括气固预分离及含尘烟气降温两个方面内容。现在工业应用中袋式除尘器常采用一级除尘,含尘烟气经风管均匀流直接输送进入袋式除尘器,多采用蛇形管等延长含尘烟气输送长度的方法通过风冷方法对烟气降温。本文提出通过改变管内输送含尘烟气的流场结构的方法把强化气固分离与传热相结合的理念。通过起旋器促使含尘烟气旋转运动,运动轨迹由轴向流变成螺旋流,延长含尘烟气的运动轨迹,有助于烟气的降温,烟气旋转运动引入较大的切向速度,加大对壁面的冲刷,减薄边界层厚度,强化了烟气通过管壁的传热,使烟气降温。同时旋流的离心力作用促使气固两相预分离去除粒径较大且温度较高的颗粒,保护滤袋,实现节能减排的目标。本文提出新型蜗向单进口及双进口圆管旋流起旋器,设计轴向旋流结构,并对起旋器的结构进行了初步优化。通过冷态圆管旋流试验,得出新型单进口及双进口蜗向起旋圆管旋流的流场及阻力特性,分析了三维流速分布的主要特点及对烟气预处理的强化特性,并分析了压力场分布特性。通过理论分析的方法,建立旋流流动流场分布模型及压力分布模型,采用数值模拟的方法,建立相应的物理模型,并采用雷诺应力模型（RSM）, SIMPLEC耦合压力速度项,模拟新型蜗向起旋圆管旋流运动,模拟结果与试验及理论分析的变化规律较为吻合,表明数值模拟模型的有效性。在流场分析的基础上,本文理论分析了旋流流动中颗粒的运动特性,建立颗粒运动模型。采用边界层分离理论,确定了旋流气固分离的切割粒径,建立了气固分离的分级分离效率模型。通过数值模拟的方法,分析不同起旋方式的气固分离效率,模拟结果与理论分析基本一致。本文建立套管式换热试验模型,并通过光滑管的传热试验与经验数据的比较,验证了传热试验的有效性。在此基础上,研究了不同蜗向起旋圆管旋流的传热特性。根据试验结果得出Nu数拟合关系式,试验结果表明了双进口起旋方式比单进口起旋方式强化效果明显,增强25%左右。在对旋流传热试验的基础上,建立传热强化评价指标,并通过场协同理论探讨了旋流强化传热的机理及优化方法。在传热试验基础上,通过数值模拟的方法对不同起旋旋流强化的传热特性进行了分析。模拟结果与试验结果相比较基本一致。通过数值模拟,得出不同起旋圆管旋流的局部Nu数随轴向管长近似指数衰减,双进口起旋方式Nu数高于单进口起旋方式,设导流核后改变起始阶段旋流结构,局部Nu数增加。旋流越强,传热强化程度越高,且双进口起旋比单进口起旋的旋流衰减缓慢,设导流核后使初始切向速度较大,但相应衰减速度也较大,最终都趋向于充分发展湍流传热模式。本文分析了旋流中颗粒的受力运动,并采用分离变量法建立颗粒与气流的传热模型。一般高温烟气中尘粒的Bi≤0.1时,采用集总参数法简化颗粒降温模型,并初步分析颗粒降温与气流降温的动态平衡,引入时间常数σp,得出粒径越小的颗粒降温与气流降温达到动态平衡的时间越短,且与气流间的温差越小；反之粒径大的颗粒达到动态平衡时间越长,且与气流间的温差越大,这也为本文提出预处理烟气不仅需要降温而且要结合气固分离去除较大粒径颗粒提供理论依据。本文在试验研究、理论分析和数值模拟的基础上,针对马鞍山钢铁股份有限公司干熄焦炉用袋式除尘器运行存在的问题,根据本文提出的新的设计理念,应用新型蜗向起旋技术,对其进行配套改造,设计了烟气预处理系统,并对设计应用情况进行了归纳和总结以利于新技术的应用于推广。本文提出对烟气的预处理,可保护袋式除尘器稳定运行,保护滤袋。对新型蜗向起旋旋流强化气固分离与传热的特性进行了初步研究和分析,建立的分离效率模型还需通过试验分析进行进一步的验证,新技术与袋式除尘器的配合使用性能还需进一步试验验证。
栾一刚[10]（2011）在《轴流旋风分离器数值模拟与实验研究》文中研究表明轴向导叶直流旋风分离器（轴流旋风分离器）是一种利用气粒两相流体旋转运动产生的惯性离心力对颗粒进行分离的装置,其主要优点有阻力低、处理气量大、体积小、工艺布局合理、可靠性高等。轴流旋风分离器虽然结构比较简单,但其内部流动为三维强旋湍流运动,并伴随着两相之间的分离,涉及到两相之间的吸附、静电等许多复杂的相互作用,因此在其内部流动机理研究方面遇到很大困难,人们尚未完全掌握旋风分离器内部的流场规律及颗粒分离机理。本文结合轴流旋风分离器的结构特点,利用数值模拟与实验研究相结合的方法对轴流旋风分离器的流场特性进行详细研究,获得轴流旋风分离器的综合特性,较为全面地掌握旋风分离器的内部流动规律,得到了较为完整的轴流旋风分离器的颗粒分离效率特性。本文主要进行了以下几个方面内容的研究：1.轴流旋风分离器的阻力特性实验研究,设计轴流旋风分离器并制作实验模型,搭建单管轴流旋风分离器阻力测量风洞实验平台,对轴流旋风分离器整体及主要部件阻力特性进行详细研究,获得了详细的旋风分离器整体及各主要部件的阻力特性,为选择数值模拟方法及验证计算结果提供依据。2.轴流旋风分离器外筒壁面压力分布特性实验研究,制作轴流旋风分离器壁面压力测量模型,利用高精度压力测试仪器进行全面详细的壁面压力分布特性测量,利用参数量纲化方法进行结果处理,获得轴流旋风分离器外壁面的无量纲压力分布特性,并为验证数值计算方法提供基础。3.轴流旋风分离器的颗粒分离效率特性实验研究,设计定量加料装置,进行不同物性固体颗粒的分离效率实验,分别进行不同气流速度条件下,轴流旋风分离器对多种固体颗粒的分离效率测试实验,相同速度条件下,不同直径颗粒的分离效率实验,以获得较为完整的轴流旋风分离器的颗粒分离效率特性。4.根据实验结果选择合理的计算模型,对所研究的轴流旋风分离器流域内气流流动进行较为全面的数值模拟,并对旋风分离器内流场特征参数进行分析处理,获得内流场特征参数的分布规律,此外借助数值模拟获得了轴流旋风分离器的阻力特性,并与实验结果进行比较。5.利用数值模拟方法获取了轴流旋风分离器内主要流场参数无量纲数值分布特性,并获得了轴流旋风分离器内流场回流边界特性,同时获得了旋流特征参数在分离器内部的分布规律,绘制了旋风分离器内流场特征参数分布图谱。6.分析轴流旋风分离器内部能耗机理,并提出运行压力、温度对轴流旋风分离器阻力影响的准则公式,并借助数值模拟方法进行验证。7.进行轴流旋风分离器两相流数值模拟,获得轴流旋风分离器对不同颗粒物的分离效率特性,并与实验数据进行比较,获得了准确的计算边界条件设定方法。
二、切向反转流旋风器阻力计算模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、切向反转流旋风器阻力计算模型（论文提纲范文）
（1）制粒机除尘系统关键设备的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基本结构和工作原理 |
| 1.2.1 旋风分离器基本结构和工作原理 |
| 1.2.2 滤筒除尘器基本结构和工作原理 |
| 1.2.3 除尘系统的评价指标 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 旋风分离器的研究现状 |
| 1.3.2 滤筒除尘器的研究现状 |
| 1.3.3 除尘系统的研究现状 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 除尘系统数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值求解方法 |
| 2.2.1 有限差分法 |
| 2.2.2 有限元法 |
| 2.2.3 有限体积法 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 数值模拟方法 |
| 2.3.3 模型的选择 |
| 2.4 模型边界条件设置 |
| 2.4.1 入口边界条件 |
| 2.4.2 出口边界条件 |
| 2.4.3 多孔介质条件 |
| 2.4.4 壁面边界条件 |
| 2.4.5 其他参数设置 |
| 2.5 离散相 |
| 2.5.1 CFD-DEM简介 |
| 2.5.2 颗粒的受力分析 |
| 2.5.3 颗粒与壁面、颗粒之间的相互作用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 系统模型构建分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴流式旋风分离器的数值模拟 |
| 3.2.1 几何模型建立 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.2.4 数值模拟分析 |
| 3.3 滤筒除尘器的数值模拟 |
| 3.3.1 模型简化 |
| 3.3.2 网格划分 |
| 3.3.3 模拟方法与初始条件 |
| 3.3.4 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 轴流式旋风分离器关键参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴流式旋风分离器的影响因素 |
| 4.2.1 影响分离性能的主要因素 |
| 4.2.2 旋风分离器压降的影响因素 |
| 4.2.3 旋风分离器分离效率的影响因素 |
| 4.3 分离效率及模型 |
| 4.3.1 正交实验法 |
| 4.3.2 分离效率计算模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 “袋改旋”除尘系统分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多级旋风分离器结构参数 |
| 5.3 多级旋风分离器仿真结果 |
| 5.3.1 除尘系统仿真结果 |
| 5.3.2 除尘系统性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 对今后工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）旋风分离器内旋流不稳定性的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 研究对象和内容 |
| 第2章 旋流不稳定性的研究现状 |
| 2.1 旋风分离器工作原理及流场分布 |
| 2.1.1 旋风分离器的工作原理 |
| 2.1.2 旋风分离器的流场分布 |
| 2.2 旋风分离器流场的测量 |
| 2.2.1 接触式测量技术 |
| 2.2.2 非接触式测量技术 |
| 2.3 数值模拟研究 |
| 2.3.1 直接数值模拟 |
| 2.3.2 大涡模拟 |
| 2.3.3 雷诺时均模拟 |
| 2.4 旋流不稳定性的基础理论 |
| 2.4.1 流动不稳定性的基础理论 |
| 2.4.2 流动不稳定性的影响因素 |
| 2.4.3 旋流不稳定性的理论研究 |
| 2.5 旋流不稳定性的研究进展 |
| 2.5.1 旋流不稳定性的实验研究进展 |
| 2.5.2 旋流不稳定性的数值模拟进展 |
| 2.6 提高旋流稳定性的措施 |
| 2.6.1 结构优化 |
| 2.6.2 安装内构件 |
| 2.6.3 其他措施 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 旋风分离器流动特性的实验研究 |
| 3.1 动态热线分析仪(DHWA)实验 |
| 3.1.1 实验流程 |
| 3.1.2 实验装置 |
| 3.1.3 实验原理 |
| 3.1.4 实验测量 |
| 3.1.5 实验方法 |
| 3.2 DHWA实验结果分析 |
| 3.2.1 Z300流场分布及频谱分析 |
| 3.2.2 Z900流场分布及频谱分析 |
| 3.2.3 双主频现象分析 |
| 3.2.4 边壁效应分析 |
| 3.2.5 湍流度和RMS分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 旋风分离器流动特性的数值模拟研究 |
| 4.1 旋风分离器流动模型的建立 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 网格划分 |
| 4.1.3 湍流模型 |
| 4.1.4 数值方法 |
| 4.1.5 边界条件 |
| 4.1.6 初始化设置 |
| 4.2 旋风分离器流动特性分析 |
| 4.2.1 模型的可靠性验证 |
| 4.2.2 宏观特性分析 |
| 4.2.3 非轴对称性分析 |
| 4.2.4 涡核摆动的特性研究 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 旋风分离器内流动不稳定性研究 |
| 5.1 非稳态流动的频谱分析 |
| 5.1.1 时间步长对模拟结果的影响 |
| 5.1.2 时间长度对模拟结果的影响 |
| 5.1.3 非稳态流场的动态分析 |
| 5.1.4 非稳态流场的频谱分析 |
| 5.2 旋流不稳定性的影响过程 |
| 5.2.1 旋流不稳定性的发展过程 |
| 5.2.2 涡的自保持性 |
| 5.2.3 双涡结构的论证 |
| 5.2.4 旋风分离器内部空间涡运动分析 |
| 5.3 旋流不稳定性的特性分析 |
| 5.3.1 主频分析 |
| 5.3.2 幅值分析 |
| 5.3.3 RMS分析 |
| 5.3.4 TSI分析 |
| 5.4 筒体长度对旋流不稳定性的影响 |
| 5.4.1 L1500旋风分离器内旋流不稳定性的分析 |
| 5.4.2 L2000旋风分离器内旋流不稳定性的分析 |
| 5.4.3 L2500旋风分离器内旋流不稳定性的分析 |
| 5.4.4 不同筒体长度下旋流不稳定性的分析 |
| 5.5 入口速度(流量)对旋流不稳定性的影响 |
| 5.5.1 入口速度对旋流不稳定性的影响 |
| 5.5.2 不同入口速度旋流不稳定性分析 |
| 5.5.3 不同入口速度下RMS分析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 旋风分离器内部流场涡的运动分析 |
| 6.1 涡运动与旋流不稳定性 |
| 6.1.1 涡的概念 |
| 6.1.2 涡运动与旋流不稳定性 |
| 6.1.3 涡结构的识别 |
| 6.1.4 涡运动的描述 |
| 6.2 涡分析理论 |
| 6.2.1 涡分析简介 |
| 6.2.2 涡等值面 |
| 6.2.3 涡量的分析 |
| 6.2.4 涡结构的分析 |
| 6.2.5 涡核中心的分析 |
| 6.2.6 小结 |
| 6.3 入口结构对涡结构的影响 |
| 6.3.1 不同入口几何结构 |
| 6.3.2 不同入口结构旋风分离器的涡等值面 |
| 6.3.3 入口结构对涡结构的影响 |
| 6.3.4 入口结构对涡核中心的影响 |
| 6.3.5 小结 |
| 6.4 排气管直径对涡结构的影响 |
| 6.4.1 不同排气管直径几何结构 |
| 6.4.2 不同排气管直径旋风分离器的涡等值面 |
| 6.4.3 排气管直径对环形空间涡结构的影响 |
| 6.4.4 排气管直径对分离空间涡结构的影响 |
| 6.4.5 排气管直径对涡核中心的影响 |
| 6.4.6 小结 |
| 6.5 入口速度(流量)对涡结构的影响 |
| 6.5.1 不同入口速度的涡等值面 |
| 6.5.2 入口速度对涡量的影响 |
| 6.5.3 入口速度对环形空间的影响 |
| 6.5.4 入口速度对分离空间的影响 |
| 6.5.5 入口速度对涡核中心的影响 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 附录B 英文缩写 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）催化裂化再生器两级串联旋风分离系统的非稳态流动数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 催化裂化再生器概述 |
| 1.2.1 催化裂化装置简介 |
| 1.2.2 旋风分离器研究 |
| 1.3 旋风分离系统流动规律的研究 |
| 1.3.1 流场静态分布规律研究现状 |
| 1.3.2 非稳态特性研究现状 |
| 1.4 气固两相流研究 |
| 1.4.1 颗粒分布规律研究 |
| 1.4.2 气固两相流动的非稳态特性研究 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 第二章 两级串联旋风系统的数值分析方法 |
| 2.1 数学模型及分析方法 |
| 2.1.1 气相数值求解方法 |
| 2.1.2 气固两相数值求解方法 |
| 2.1.3 边界条件 |
| 2.2 几何模型与网格划分 |
| 2.2.1 两级串联旋风系统的几何模型 |
| 2.2.2 三维计算域网格划分 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 两级串联式旋风系统的非稳态流动特性 |
| 3.1 流场分布规律 |
| 3.1.1 静压力分布 |
| 3.1.2 速度场分布 |
| 3.2 两级串联旋风分离器内流场波动 |
| 3.2.1 静压力脉动特性 |
| 3.2.2 切向速度脉动分析 |
| 3.3 涡核中心的运动轨迹 |
| 3.3.1 旋进涡核轴向分布 |
| 3.3.2 两级分离器内旋进涡核对比 |
| 3.4 入口速度对流场非稳态特性的影响 |
| 3.4.1 对流场分布规律的影响 |
| 3.4.2 对涡核轨迹的影响 |
| 3.4.3 对气流脉动特性的影响 |
| 3.5 排气管直径对非稳态特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 气固两相流动下旋风系统的非稳态特性 |
| 4.1 两级串联旋风系统内颗粒分布规律 |
| 4.1.1 气固两相流场分布 |
| 4.1.2 固相浓度分布 |
| 4.2 气固两相流动下的流场脉动特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 工业现场振动信号的测试与分析 |
| 5.1 旋风分离器壳体振动分析 |
| 5.2 测试方案 |
| 5.2.1 测试硬件的选择 |
| 5.2.2 现场测试点布置 |
| 5.3 再生器旋风系统现场振动分析 |
| 5.3.1 现场振动数据分析 |
| 5.3.2 测试数据与模拟数据的比对 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）球柱形旋风除尘器分离性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 球柱形旋风除尘器基本原理 |
| 2.2 球柱形旋风除尘器内颗粒运动分析 |
| 2.3 球柱形旋风除尘器性能评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 球柱形旋风除尘器数值模拟 |
| 3.1 数值模拟理论基础 |
| 3.2 三维建模及网格划分 |
| 3.3 边界条件及模型设置 |
| 3.4 模拟结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 球柱形旋风除尘器性能试验研究 |
| 4.1 总体试验设计 |
| 4.2 对比试验 |
| 4.3 单因素试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）旋滤器结构优化及分离性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 旋风分离器发展概况 |
| 1.3 气相流场分析研究概况 |
| 1.4 固相数值模拟研究概况 |
| 1.5 分离器流场测试技术研究概况 |
| 1.6 本文主要内容及技术路线 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 旋滤器气相数值模拟研究 |
| 2.1 模型建立及参数设置 |
| 2.1.1 数值模拟求解步骤 |
| 2.1.2 建立几何模型与划分网格 |
| 2.1.3 设置材料和边界条件 |
| 2.2 流场速度分布的研究 |
| 2.2.1 切向速度分布 |
| 2.2.2 轴向速度分布 |
| 2.2.3 径向速度分布 |
| 2.3 旋滤器压降的研究 |
| 2.3.1 压力分布数值计算结果分析 |
| 2.3.2 压力降分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 旋滤器固相数值模拟研究 |
| 3.1 颗粒流动模拟 |
| 3.1.1 欧拉方法 |
| 3.1.2 拉格朗日颗粒轨迹法 |
| 3.2 不同入射点对颗粒轨迹的影响研究 |
| 3.3 不同粒径对颗粒分离效率的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋滤器初始模型结构参数优选 |
| 4.1 正交试验设计和分析方法 |
| 4.1.1 正交试验结果分析方法 |
| 4.1.2 总分离效率 |
| 4.1.3 分级效率 |
| 4.2 固相模型与计算方法 |
| 4.3 用正交试验法结构优选 |
| 4.3.1 主要结构参数与正交设计 |
| 4.3.2 交互作用判断 |
| 4.3.3 明确试验方案并得到试验结果 |
| 4.3.4 优选方案的确定 |
| 4.5 排气管深入长度对分离性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 旋滤器分离性能实验研究 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.1.1 旋滤器主体 |
| 5.1.2 通风系统 |
| 5.1.3 加料系统 |
| 5.1.4 检测系统 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 实验过程 |
| 5.3.1 实验参数的测量 |
| 5.3.2 实验步骤 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.4.1 各采样点粒径分布情况 |
| 5.4.2 滤芯排布方式对旋滤器分离性能的影响 |
| 5.4.3 粉料浓度对分离性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（6）新型除砂器压力调节与分离效率的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 旋流分离器技术发展简述 |
| 1.2.1 旋流分离器的分类 |
| 1.2.2 旋流分离器的研究现状 |
| 1.2.3 旋流分离器在石油化工行业的应用 |
| 1.3 FLUENT数值模拟的应用发展 |
| 1.3.1 Fluent简述 |
| 1.3.2 Fluent的应用发展 |
| 1.4 本文拟开展的研究内容 |
| 第二章 旋流分离器基本结构与分离原理 |
| 2.1 旋风分离器的基本结构与分离原理 |
| 2.1.1 旋风分离器的基本结构 |
| 2.1.2 旋风分离器的分离原理 |
| 2.1.3 旋风分离器的性能指标 |
| 2.2 水力旋流分离器基本结构与分离理论 |
| 2.2.1 水力分离器的基本结构 |
| 2.2.2 水力旋流分离器的分离原理 |
| 2.2.3 水力旋流器内流体运动的基本形式 |
| 2.3 多相分离器的基本简介 |
| 2.3.1 多相分离器的基本结构 |
| 2.3.2 多相分离器的分离原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 旋流分离器数值模拟基础 |
| 3.1 CFD概述 |
| 3.2 控制方程 |
| 3.3 离散格式 |
| 3.3.1 积分区域的离散 |
| 3.3.2 控制方程的离散格式 |
| 3.4 求解方法 |
| 3.5 湍流模型 |
| 3.6 固相颗粒的数值模拟研究方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 旋风分离器几何建模及操作参数影响分析 |
| 4.1 几何模型建立 |
| 4.2 网格的划分 |
| 4.2.1 本文网格划分解析 |
| 4.3 边界条件设定 |
| 4.4 压力调节对分离器分离效率的影响 |
| 4.4.1 旋风分离器内压力分布 |
| 4.4.2 旋风分离器压降计算 |
| 4.4.3 压力调节对分离效率的影响 |
| 4.5 结构参数对分离器分离效率的影响 |
| 4.5.1 溢流管直径对分离效率的影响 |
| 4.5.2 溢流管插入深度对分离效率的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于Workbench-DOE的旋风分离器多参数优化设计 |
| 5.1 优化理论 |
| 5.1.1 实验设计(DOE) |
| 5.1.2 基于DOE的优化设计步骤 |
| 5.1.3 优化设计方法及其数学模型 |
| 5.1.4 总体优化设计流程 |
| 5.2 旋风分离器效率相关参数优化 |
| 5.2.1 旋风分离器参数优化问题描述 |
| 5.2.2 模型参数化 |
| 5.2.3 基于DesignXoporer的多参数优化设计 |
| 5.3 试验设计 |
| 5.4 响应分析 |
| 5.4.1 TRAD-OFF分析 |
| 5.4.2 参数敏感性分析 |
| 5.4.3 响应线/面拟合与分析 |
| 5.5 多参数优化结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
（7）列管多效蒸发水系统传热和相分离数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 蒸发水系统 |
| 1.2 列管多效蒸发进展 |
| 1.3 圆管内插涡发生器与强化传热 |
| 1.4 旋风分离器与相分离 |
| 1.5 本论文的研究思路和研究内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 计算流体力学理论基础 |
| 2.1 理论分析 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 涡发生器强化传热的机理 |
| 2.1.3 旋风分离器相分离理论 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.2.1 湍流模型的选取及参数设置 |
| 2.2.2 增强壁面函数处理（EWT） |
| 2.3 多相流数学模型 |
| 2.3.1 VOF模型 |
| 2.3.2 DPM多相流模型 |
| 第三章 圆管内置涡发生器强化传热数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传热数值模拟方法 |
| 3.2.1 物理模型建立及网格划分 |
| 3.2.2 边界条件及假设 |
| 3.2.3 数值计算方法 |
| 3.2.4 参数定义 |
| 3.3 网格无关性和模型验证 |
| 3.3.1 网络无关性验证 |
| 3.3.2 数值计算可靠性验证 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 温度场和速度场分析 |
| 3.4.2 横截面流动特性 |
| 3.4.3 传热性能分析 |
| 3.4.4 压降性能分析 |
| 3.4.5 强化传热综合性能（PEC）分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 旋风分离器结构参数对相分离影响数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟方法 |
| 4.2.1 物理模型和网格划分 |
| 4.2.2 边界条件和数值方法 |
| 4.3 不同入口形式旋风分离器流场分析 |
| 4.3.1 网格无关性验证 |
| 4.3.2 压力场和速度场分析 |
| 4.3.3 流场对称性与稳定性分析 |
| 4.3.4 旋风分离器内二次流分析 |
| 4.3.5 VOF气液界面稳定性分析 |
| 4.3.6 压降损失分析 |
| 4.3.7 分离效果分析 |
| 4.4 不同入口长度旋风分离器流场分析 |
| 4.4.1 不同入口长度对流场影响 |
| 4.4.2 不同入口长度对颗粒空间分布影响 |
| 4.5 不同水滴颗粒粒径对分离效率的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 单效蒸发水系统冷模实验和数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单效蒸发水系统冷模实验 |
| 5.2.1 实验设计 |
| 5.2.2 实验方法及原理 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.2.4 参数测量 |
| 5.2.5 实验数据处理 |
| 5.3 数值模拟和参数描述 |
| 5.3.1 几何模型和网格划分 |
| 5.3.2 边界条件 |
| 5.3.3 数值方法 |
| 5.4 冷模实验结果及分析 |
| 5.5 数值模拟结果及分析 |
| 5.5.1 模拟结果与实验结果对比 |
| 5.5.2 流场分析 |
| 5.5.3 内置式旋风分离器结果分析 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位阶段成果汇总 |
（8）旋风分离器内非稳态流场的大涡模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 第2章 旋风分离器流场的相关综述 |
| 2.1 旋风分离器结构与原理概述 |
| 2.2 旋风分离器技术发展概述 |
| 2.3 旋风分离器内流场实验方法 |
| 2.3.1 接触式测量仪器 |
| 2.3.2 非接触式测量 |
| 2.4 数值模拟方法 |
| 2.4.1 计算流体基本控制方程 |
| 2.4.2 湍流数值模拟求解方法 |
| 2.5 旋风分离器内流场研究进展 |
| 2.5.1 旋风分离器气相流场分布规律 |
| 2.5.2 旋风分离器内气固分离模型进展 |
| 2.5.3 旋风分离器内流动不稳定性研究进展 |
| 本章小结 |
| 第3章 旋风分离器内气相不稳定性模拟研究 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.1.1 几何模型及网格划分 |
| 3.1.2 湍流模拟方法 |
| 3.1.3 数值求解方法 |
| 3.1.4 边界条件 |
| 3.2 时均流场研究 |
| 3.2.1 模型验证 |
| 3.2.2 时均流场流动特性研究 |
| 3.2.3 旋转中心随轴向高度的变化 |
| 3.3 瞬时流场流动特性研究 |
| 3.3.1 瞬时速度分布 |
| 3.3.2 流场矢量分布 |
| 3.3.3 旋转中心运动轨迹 |
| 3.3.4 瞬时切向速度脉动特性 |
| 3.3.5 切向速度经FFT后的频率特性 |
| 3.3.6 截面周期变化 |
| 3.3.7 流动不稳定参数湍流度和相对湍流度分布 |
| 3.3.8 时间稳定指数(TSI)分析 |
| 本章小结 |
| 第4章 旋风分离器内两相不稳定性模拟研究 |
| 4.1 两相流模型介绍 |
| 4.1.1 欧拉-欧拉模型 |
| 4.1.2 欧拉-拉格朗日模型 |
| 4.1.3 离散相模型(DPM)颗粒追踪方式 |
| 4.2 两相流计算条件设置 |
| 4.2.1 颗粒相设置 |
| 4.2.2 两相流边界条件设置： |
| 4.2.3 分离效率的判定 |
| 4.3 单颗粒追踪及随机轨道模型扩展 |
| 4.4 截面入射颗粒的稳态与非稳态追踪 |
| 4.4.1 截面入射的稳态追踪 |
| 4.4.2 截面入射的非稳态追踪 |
| 本章小结 |
| 第5章 参数对旋风分离器不稳定性的影响模拟研究 |
| 5.1 气速对分离器不稳定流动的影响 |
| 5.2 排气管直径对分离器不稳定流动的影响 |
| 5.3 入口偏心距对分离器不稳定流动的影响 |
| 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 致谢 |
（9）用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 图表目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.3 袋式除尘器及高温滤袋研究与应用现状 |
| 1.4 旋流起旋研究 |
| 1.5 高温烟气预处理的可行性 |
| 1.6 本课题的研究目的、方法和内容 |
| 1.7 小结 |
| 第二章 蜗向起旋轴向旋流试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 衰减直旋流实验研究 |
| 2.3 蜗壳式轴向旋流冷态试验 |
| 2.4 蜗壳式轴向旋流传热试验研究 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 辅向旋流流动理论分析与数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋流流场分析 |
| 3.3 旋流数值模拟 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 旋流气固分离特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 旋流中颗粒运动分析 |
| 4.3 蜗向起旋旋流气固分离模型 |
| 4.4 蜗向起旋旋流中气固分离数值模拟 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 旋流及颗粒的传热特性及数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 颗粒传热模型 |
| 5.3 旋流传热分析 |
| 5.4 旋流传热数值模拟 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 旋流除尘与传热复合装置的设计与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 设计与应用 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附录A 五孔探针流场测量 |
（10）轴流旋风分离器数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 旋风分离器结构与工作原理简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外旋风分离器性能研究状况 |
| 1.3.2 国内旋风分离器性能研究状况 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第2章 轴流旋风分离器实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备及安装 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 轴流旋风分离器阻力特性实验方法及原理 |
| 2.3.2 轴流旋风分离器壁面压力分布实验方法及原理 |
| 2.3.3 轴流旋风分离器颗粒分离效率测量方法及原理 |
| 2.4 实验结果及分析 |
| 2.4.1 轴流旋风分离器阻力特性实验结果处理及分析 |
| 2.4.2 轴流旋风分离器壁面压力分布实验结果处理及分析 |
| 2.4.3 轴流旋风分离器颗粒分离效率实验结果处理及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 轴流旋风分离器数值模拟基础及求解策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制方程 |
| 3.3 湍流模型 |
| 3.3.1 湍流概述 |
| 3.3.2 方程模型 |
| 3.4 两相流动模型 |
| 3.4.1 颗粒运动方程 |
| 3.4.2 颗粒随机轨道模型 |
| 3.5 网格生成 |
| 3.6 离散方法 |
| 3.7 计算边界条件 |
| 3.8 压力—速度耦合方法 |
| 3.9 数值解的收敛性及网格无关性验证 |
| 3.10 数值结果实验验证 |
| 3.11 本章小结 |
| 第4章 轴流旋风分离器流场数值模拟结果分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟结果与分析 |
| 4.2.1 轴流旋风分离器内压力场特性分析 |
| 4.2.2 轴流旋风分离器内速度场特性分析 |
| 4.2.3 轴流旋风分离器内湍流特性分析 |
| 4.2.4 轴流旋风分离器内向心加速度场特性分析 |
| 4.2.5 轴流旋风分离器内流场回流区边界特性研究 |
| 4.2.6 轴流旋风分离器内旋流数分布特性 |
| 4.3 轴流旋风分离器内气流转折角特性分析 |
| 4.4 轴流旋风分离器内流场无量纲参数分布特性分析 |
| 4.5 轴流旋风分离器内流场无量纲流谱绘制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 轴流旋风分离器内部能耗体系分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴流旋风分离器能量损耗体系分析 |
| 5.2.1 轴流旋风分离器内压力损失 |
| 5.2.2 轴流旋风分离器内局部损失 |
| 5.2.3 轴流旋风分离器内粘滞损失 |
| 5.2.4 轴流旋风分离器内湍动能耗 |
| 5.2.5 轴流旋风分离器出口能量损失 |
| 5.3 轴流旋风分离器能耗理论体系 |
| 5.4 轴流旋风分离器能量损失系数的定义 |
| 5.5 轴流旋风分离器能耗系数与特征准则数的关系 |
| 5.5.1 旋风分离器特征准则数 |
| 5.5.2 旋风分离器能耗系数与特征准则数的关系 |
| 5.6 行压力、温度对能耗损失的影响CFD研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 轴流旋风分离器两相流数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气粒两相流计算方案 |
| 6.2.1 轴流旋风分离器两相流计算边界条件 |
| 6.3 轴流旋风分离器气粒两相流计算结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 符号表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、切向反转流旋风器阻力计算模型（论文参考文献）
- [1]制粒机除尘系统关键设备的数值模拟[D]. 陈思敏. 南昌大学, 2021
- [2]旋风分离器内旋流不稳定性的特性研究[D]. 高助威. 中国石油大学(北京), 2019(01)
- [3]催化裂化再生器两级串联旋风分离系统的非稳态流动数值研究[D]. 杨子晗. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [4]球柱形旋风除尘器分离性能试验研究[D]. 杨振国. 山东科技大学, 2018(03)
- [5]旋滤器结构优化及分离性能研究[D]. 王和静. 东北石油大学, 2018(01)
- [6]新型除砂器压力调节与分离效率的研究[D]. 刘一旦. 西安石油大学, 2018(09)
- [7]列管多效蒸发水系统传热和相分离数值模拟与实验研究[D]. 聂昌达. 湘潭大学, 2017(02)
- [8]旋风分离器内非稳态流场的大涡模拟研究[D]. 姜龙骏. 中国石油大学（北京）, 2017(02)
- [9]用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究[D]. 黄书峰. 东华大学, 2011(06)
- [10]轴流旋风分离器数值模拟与实验研究[D]. 栾一刚. 哈尔滨工程大学, 2011(07)