構(gòu)造參數(shù)與操作條件對(duì)油水旋流分離器性能影響的CFD模擬.pdf

1、本文針對(duì)日趨嚴(yán)重的含油廢水處理問題，利用Fluent軟件在較全構(gòu)造與操作參數(shù)范圍條件下進(jìn)行油水旋流分離模擬，考察了不同構(gòu)造幾何尺寸與操作工況對(duì)水力旋流器內(nèi)流場分布、分離性能、能耗損失的影響，進(jìn)行了F型和優(yōu)選型油水旋流分離器內(nèi)流場特性對(duì)比，分析了旋流器內(nèi)的速度場、壓力場、分離性能和能耗損失。并基于操作工況的分析，就構(gòu)造幾何參數(shù)進(jìn)行響應(yīng)曲面優(yōu)化，研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)范圍及不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)油水旋流器主次影響關(guān)系，為油水旋流器的優(yōu)化設(shè)計(jì)與操作提供一

2、定的參考和依據(jù)。
　　研究顯示：
　?、賰?yōu)選型較F型在低阻和高效上均獲得明顯改善。
　?、诨诮o定水量規(guī)模、油水分離器直徑，進(jìn)行了單因素模擬試驗(yàn)，考察了各類結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)油水旋流分離器性能的影響，分別為入口尺寸、溢流管直徑及插入深度、旋流腔直徑及長度、大小錐角、底流管直徑及長度。油水旋流器結(jié)構(gòu)尺寸的變化，不會(huì)引起速度分布規(guī)律的變化，僅會(huì)改變數(shù)值的大小，并得到不同結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)分離效率及壓降的影響關(guān)系。
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3、內(nèi)，油水旋流器的分離效率先增加到達(dá)最大之后呈降低趨勢(shì)，并確定該結(jié)構(gòu)的旋流器最佳處理范圍為Q=5.5～6.5m3/h；此外，壓降與流量擬合結(jié)果為△P=0.0094Qi2.1483，與學(xué)者研究相符。不同含油體積分?jǐn)?shù)下，分流比變化對(duì)分離效率的影響趨勢(shì)一致，隨著分流比增大，分離效率逐漸提高。入口壓力在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，分離效率呈小幅度變化，壓降幾乎沒有變化，說明入口壓力對(duì)油水旋流器分離性能影響不顯著。入口含油體積分?jǐn)?shù)增大時(shí)，其分離效率呈下降趨勢(shì)

4、，油水分離難度增大。當(dāng)油滴d>40μm時(shí)，粒徑分離效率大于50％。可知，d50近似等于40μm。當(dāng)油滴d＞100μm時(shí)，粒徑分離效率可達(dá)到98%以上，并隨著粒徑的增大，不再發(fā)生明顯變化。
　?、苄髑恢睆胶托″F角對(duì)油水分離器分離效率影響極為顯著，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分離效率的影響相對(duì)較小。入口尺寸、底流管直徑及小錐角對(duì)油水旋流分離器底流壓降的影響極為顯著，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)底流壓降的影響不大。此外，得到了分離效率和壓降最優(yōu)的組合，建立了油水