液力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)射流攪拌器內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值仿真及水力特性研究.pdf

1、在用于戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備的大型原油儲(chǔ)罐中,為防止原油中重組分物質(zhì)的沉積帶來(lái)的有效成份的浪費(fèi)以及油罐的清洗等問(wèn)題,通常都裝有攪拌設(shè)備.旋轉(zhuǎn)射流混合攪拌系統(tǒng)是目前用于克服此類問(wèn)題最安全、最有效的途徑.國(guó)外關(guān)于此系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)比較早,而且已經(jīng)取得了很好的成效,而國(guó)內(nèi)如今處于研發(fā)起步階段.為推動(dòng)該攪拌系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用,自行研發(fā)具有不可低估的意義.本文課題所涉及的項(xiàng)目便是對(duì)大型工業(yè)原油儲(chǔ)罐旋轉(zhuǎn)噴射混合系統(tǒng)研制,以旋轉(zhuǎn)射流攪拌器(英文全稱為Rotary

2、Jet Mixing Sytem,縮寫(xiě)為RIM系統(tǒng))為研究對(duì)象,利用CFD技術(shù)對(duì)旋轉(zhuǎn)射流攪拌器的過(guò)流部分進(jìn)行了全流道的數(shù)值模擬,以期通過(guò)其內(nèi)流場(chǎng)的分析,綜合各種影響因素,對(duì)過(guò)流各部件的外特性進(jìn)行分析研究,輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化,以期滿足實(shí)際工程應(yīng)用的要求. 在已有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的分析簡(jiǎn)化,建立了用于CFD計(jì)算的幾何模型,并對(duì)其進(jìn)行了網(wǎng)格劃分;依據(jù)實(shí)際的工作情況,定義了合理的邊界條件類型;給出了用于對(duì)旋轉(zhuǎn)射流攪拌器性能預(yù)

3、估的方法,包括軸流渦輪的性能預(yù)測(cè),噴嘴的出口性能預(yù)測(cè)以及整機(jī)的效率及噴射反沖力矩等.用CFD數(shù)值模擬軟件對(duì)多種參數(shù)組合(進(jìn)口流量和渦輪轉(zhuǎn)速)和多種結(jié)構(gòu)變化的旋轉(zhuǎn)射流攪拌模型進(jìn)行了數(shù)值模擬,截取了一系列特殊位置的平面,分析了速度、壓力等的變化情況;將數(shù)值計(jì)算報(bào)告出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算并分析了過(guò)流各部件及整機(jī)等的性能情況,給出了渦輪部分多種工況及結(jié)構(gòu)下的功率與轉(zhuǎn)速、輸出扭矩與轉(zhuǎn)速、效率與轉(zhuǎn)速等的曲線圖,同時(shí)也給出了噴嘴出口動(dòng)力分析,最后給