碟式分離機(jī)的研究與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、發(fā)展滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)是世界第二次綠色革命的中心。為了在沿黃灌區(qū)推廣滴灌技術(shù)，就需要解決黃河水的高泥沙問題。經(jīng)過對各種固液分離設(shè)備的分析比較，設(shè)計開發(fā)了一種專門用于分離黃河水泥沙的碟式分離機(jī)。本文在這種碟式分離機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計方面做了些探索工作。 首先，對離心分離原理和薄層分離理論進(jìn)行了闡述，分析了碟式分離機(jī)內(nèi)的離心分離過程及固相顆粒在離心力場中的受力情況。通過對滴灌用水的要求和黃河水的組成成分及特性的分析，確

2、定出碟式分離機(jī)的設(shè)計目標(biāo)。 其次，生產(chǎn)能力是衡量分離效率的主要指標(biāo)之一。通過理論分析可知，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、碟片母線錐角、碟片間隙、噴嘴內(nèi)徑和噴嘴數(shù)量等五個因素對生產(chǎn)能力影響顯著，認(rèn)為它們是影響碟式分離機(jī)分離效率的主要因素。將各種分離指標(biāo)的加權(quán)綜合作為目標(biāo)函數(shù)，稱為分離效率。在優(yōu)化過程中，以影響分離效率的各種因素作為可變參數(shù)，通過尋求可變參數(shù)的最優(yōu)匹配以使目標(biāo)函數(shù)取得最大值。并根據(jù)上述原則制定出碟式分離機(jī)的參數(shù)優(yōu)化流程。 再次，

3、基于薄層分離理論，對碟式分離機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計計算，得出了碟式分離機(jī)可變參數(shù)的變化范圍。 最后，應(yīng)用FLUENT軟件，搭建了碟式分離機(jī)的CFD仿真平臺。通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證，各項參數(shù)設(shè)置合理、仿真模型正確。為了獲取設(shè)備的最優(yōu)工況，進(jìn)行了五因素五水平正交試驗(yàn)。然后，用C語言編程對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，通過極差的大小來評價各因素對影響因素的程度，接著利用試算法得出了各個影響因素的影響系數(shù)。在最優(yōu)工況下，驗(yàn)證了各因素對分離效率的影