原文传递
油气分离器数值模拟与分离性能研究
| 论文题名： | 油气分离器数值模拟与分离性能研究 |
| 关键词： | 油气分离器;数值模拟;流场分析;分离效率;潜艇 |
| 摘要： | 潜艇主减速器及循环滑油舱中的润滑油在高温下产生的油雾，扩散到机舱中，不仅浪费了润滑油资源，并且严重污染潜艇舱室内空气，危害舱室工作人员的身体健康，更为严重的是通过通风系统扩散到其他舱室，将对电子设备产生严重的腐蚀，影响潜艇的战斗力。目前，离心式油气分离器作为除油设备被应用于潜艇上。 油气分离器是一种利用气液两相流体的旋转运动，使液体油滴在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。油气分离器的工作过程是一种极其复杂的三维强旋转湍流、两相分离运动，因此很难通过解析的方法预报内部流动状况。由于实验条件的限制，单纯通过实验来研究离心分离器的性能不仅周期长而且费用高。数值计算技术具有资金投入少、设计计算速度快、信息完全、仿真模拟能力强等特点。因此，用湍流数值模拟方法研究分离器内流体的流动规律，进而优化分离器的结构，可以大大缩短其研发周期，具有重要的工程应用价值。 本文利用计算流体力学CFD商业软件FLUENT对潜艇上使用的油气分离器内部流场进行了数值模拟。不仅建立了研究分离器内部流动性能和分离性能的合理模型和方法，而且模拟研究了多种情况下的气相流场、压降、颗粒运动轨迹及分离效率等，为优化设计更高除油效率的分离器提供参考，以更好地改善潜艇舱室空气质量，为提高潜艇的战斗力提供保证。通过本文的数值模拟结果，主要得到了如下结论： 1.对于分离器内部复杂流场的模拟，必须以高质量的网格为前提，在采用基于各向异性的湍流模型(RSM)的同时，还要相应采用QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式，才能获得较理想的计算结果。 2.分离器的分离效率受很多因素的影响，随进气速度的增大而增加，随进气中油滴质量浓度增大而增加，随油滴粒径的增大而增加，并且当叶轮的叶片数量增加，叶轮转速增大时，分离效率也有所提高。 |
| 作者： | 孙秀君 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙海鸥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
