一、内旋流流化床颗粒运动的研究(论文文献综述)
李钰泽[1](2020)在《基于强化除磷与磷回收的A2/O工艺旁流技术体系研究》文中研究表明随着我国水污染控制事业的不断发展,城镇污水排放标准日趋严格,我国现有多数污水处理厂均面临提标改造的问题。本课题拟针对当前我国A2/O工艺污水处理厂提标改造中化学强化除磷等措施所带来的一系列技术难题,提出将厌氧池释磷与磷回收有效结合,构建快速泥水分离+高效结晶除磷旁流工艺设备,在实现厌氧池出水快速泥水分离的基础上,对富磷上清液进行结晶回收,并保障释磷污泥回流进入系统。最终实现利用小型化、一体化旁流工艺强化主流A2/O工艺除磷效能并实现磷资源的有效回收。基于此,本课题以旁流压力式水力旋流器、旁流结晶除磷反应器为依托,以模拟和实际生活污水为实验用水,通过烧杯实验和中试试验,研究分析了压力式水力旋流器泥水分离效能,探讨了多种水力条件及运行条件对污泥释磷动力学过程的影响作用规律,择优选定了流化床结晶除磷反应器的关键影响因子。并在此基础上,将旁流工艺与主流A2/O工艺联动,分析了综合除磷工艺系统的物料平衡,运行优化了旁流工艺技术参数,考察了旁流工艺联动后的处理效能,并与传统A2/O工艺进行对比,提出了采用旁流压力式水力旋流器和旁流结晶除磷反应器的组合工艺思路,以期为污水处理厂A2/O工艺提标改造提供参考。Fluent软件模拟结果表明,针对直径50 mm的微型压力式水力旋流器,选择柱筒高度为80 mm,锥段角度为5°,溢流口直径为16 mm,底流口直径为8 mm更利于提高系统分离效果。并通过现场实验筛选最优工况为:最佳处理量2.6m3/h,最佳分流比5%,此时旋流器脱水率可稳定在80%左右,污泥浓缩倍数接近6,压力损失低于0.1 MPa。研究发现,静置、搅拌、离心状态均对旁流富磷污泥中磷的释放有促进作用,最优释磷时间分别为8h、4h以及2min;采用流化床结晶反应器处理模拟A2/O工艺厌氧池富磷上清液,并通过EDS-SEM、XRD对结晶产物进行表征,对比筛选出关键影响因子的最优工况为HRT 60min,反应初始pH值10,Mg/P 1.2,此时流化床结晶除磷反应器除磷率大于95%,可高效去除并回收磷资源。工艺联动结果表明,当旁流比为30%时系统平均处理效果较好,并在此基础上运行实际污水30 d,发现系统出水COD、氨氮、总氮、总磷平均浓度分别为36.4 mg/L、1.36 mg/L、2.53 mg/L、0.43 mg/L,各污染物指标均达到一级A标准。与传统A2/O工艺对比发现,启动旁流磷回收工艺组合对于系统总磷去除效果有较大提升,运行实际污水后处理效果也较为稳定,说明旁流磷回收工艺处理效果较好,对于传统A2/O工艺处理效果的提升是非常有必要的。
姜兰越[2](2020)在《W型结构旋流器内多相流流动特性研究》文中研究指明在磨矿作业中旋流器作为分级分选设备得到了广泛应用,但由于多组分颗粒在旋流场内等沉速度造成的“底流夹细”,往往引起矿石过磨,导致精矿回收率和系统处理量降低等问题。作者基于松散分级理论,提出一种W型结构旋流器,该结构是将传统柱锥组合形式改为全柱段结构,并将底流口反向插入旋流器内部形成一种“W”型式的内腔,从而通过对旋流器内部流场的调控,实现颗粒群的松散及传质,达到降低底流夹细的目的。本文从W型结构旋流器内的流场分布、特殊流动形式、颗粒运动和分布等入手,采用理论建模、数值模拟和试验验证的方法,研究了 W型结构旋流器内多相流流动特性及分级机理,研究结果具有重要的理论意义和实践意义。首先,针对W型结构旋流器内气、液、固三相共存的流场特性,选择RSM湍流模型用于旋流器内部高速旋转流的模拟,采用VOF模型获取旋流器内空气柱的动态发展特性,采用DPM模型获取颗粒运动轨迹,采用Euler模型获取旋流分离性能。并针对W型结构旋流器底部颗粒高浓度聚集的特性,基于流体动力学理论和颗粒动力学理论,对颗粒相模型进行了修正,充分考虑颗粒之间的相互作用,使之更适用于W型结构旋流器内的颗粒运动研究。其次,研究了旋流器边壁结构对其内部流场和分离性能的影响。研究证明,相比于柱锥型结构,W型结构旋流器内流体的轴向速度减小,颗粒停留时间延长,有利于颗粒的充分分离;同时底流口附近形成高浓度悬浮流化层,对颗粒起到淘洗的作用,可使底流夹杂的细颗粒逸出并再次被内旋流捕集,有效减少底流夹细。针对W型结构进行了研究,减小W型结构的宽度可以提高柱段底端悬浮流化层的密度,而增加W型结构的高度可提高悬浮层的厚度,经综合对比分离粒度、分离总效率和分离精度后,得到了优选的W型结构参数:高度比为0.064、宽度比为0.333。再次,对W型结构旋流器内流体流动特性进行了模拟研究,全面考察了底流口直径、溢流口直径和插入深度、柱段高度以及入口速度对旋流器内流场发展、压降、分流比、压力场和速度场的影响规律。结果表明:随底流口直径增大,旋流器压降略有降低,而分流比逐渐增加且趋势明显,底流口直径变化对切向速度和外旋流轴向速度影响较小,而对内旋流轴向速度影响较大;溢流管直径变化对空气柱影响很大,随着溢流管直径增大,空气柱逐渐稳定且直径增大,同时压降和分流比都大幅度减小,内旋流轴向速度逐渐增大,零速点逐渐向外移动;在外旋流区域,轴向速度随着插入深度的增加而减小,而在内旋流区域,随着插入深度的增加而增大;随着柱段高度的增加,其总压降逐渐降低,在旋流器设计时,可通过适当增加旋流器柱段高度,来降低能量损耗,增加其处理量;入口速度提高虽然会提高离心力场强度,但入口速度增大会造成更多的能量损耗,同时流速过快缩短了流体在旋流器内的停留时间,不利于颗粒的完全分离。随后,对W型结构旋流器内颗粒运动特性进行了研究,结果表明:W型结构旋流器内离心惯性力和压力梯度力是重力的几百倍,径向曳力量级可达106,是径向运动的主要动力,且随着颗粒粒径的增大,颗粒所受径向曳力呈指数减小。在主分离区域径向离心力随着颗粒密度的增大而逐渐升高,而压力梯度力基本不受颗粒密度变化的影响;在旋流器底部区域,颗粒密度变化对径向离心力并无明显影响,压力梯度力则随着颗粒密度的增大逐渐减小;随着颗粒密度的增大,颗粒所受径向曳力逐渐增大。当给料中颗粒浓度升高时,颗粒所受径向离心惯性力和径向曳力均大幅度降低,而对压力梯度力并无明显影响。最后,采用实验室试验测试的手段研究了溢流管直径、插入深度、底流口直径、颗粒浓度和入口压力对W型结构旋流器产物浓度、产率、粒度及分级效率等分离性能的影响规律,同时基于响应面法建立了以底流细颗粒含量、分级量效率和分级质效率为性能指标的预测模型,并进行了多参数优化,得到本研究的最优参数组合。针对某铁矿磨矿分级旋流器反富集现象严重的问题,依据研究结果设计了Φ660mm W型结构旋流器并应用于工业现场。经过工业运行验证,成功将底流中-200目颗粒含量降低了 1.46个百分点,量效率提高了 8.32个百分点,返砂负荷减少了 33.38%,有效解决了球磨机过磨导致精矿产率降低的问题。
黄振宇[3](2019)在《旋流效应下喷动床内气固两相流动规律数值模拟》文中认为喷动床广泛的应用在今天的许多领域,它作为一种高效的气固接触器,在颗粒的干燥、涂层、废弃物的燃烧和气化、化学反应、热解等方面都有很大的应用。随着对喷动床技术的研究不断深入,各国研究学者也提出了不同类型的喷动床,比如常见的喷动流化床和导向管喷动床,此外还有射流喷动床和多喷头喷动床等喷动床的形式。这些研究都只是基于传统的几种常见喷动床,很少有将旋流器技术加入到喷动床进行研究。喷动床内的反应主要集中在环隙区部分,同时由于环隙区颗粒堆积程度大,密度大,导致颗粒的运动速度比较小,颗粒缺乏横向的运动,这一缺点影响了喷动床对颗粒的处理效率。本文将旋流器加入到喷动床内,希望以此改善喷动床的这一缺点。本文对安装了带旋流器喷嘴的喷动床内气固两相流动规律进行了模拟研究。通过选用不同尺寸的旋流器喷嘴来探究床内气固两相的流动。首先,改变旋流器叶片的倾斜角,旋流器叶片倾斜角分别设置为γ=86°、γ=80°及γ=76°,研究发现,当γ=86°时,旋流器喷动床内气体动能损失相对更小,对颗粒的横向扰动作用更大,颗粒径向速度更大,床内气体湍动能更大,床内颗粒速度流场均匀度最高。另一方面,旋流器喷动床内床层总压降大于常规喷动床。进一步改变旋流器的进口角,研究旋流器不同进口角时,喷动床内气固两相流动的变化规律。设置旋流器的进口角为β=60°、β=45°及β=30°进行数值模拟。经过分析发现,在旋流器进口角为45°时喷动床内颗粒浓度曲线更好,旋流器效果更好,颗粒径向速度更大。即β=45°时旋流器叶片对进口气体的阻碍作用较小,对喷射区颗粒扰动作用较大,气体在颗粒间的湍动最为剧烈,颗粒速度流场均匀度最高。最后,通过改变旋流器的不同内外径比,探究旋流器不同的气体流量分配情况对喷动床内气固两相流动规律的影响。研究发现,旋流器的内外径比ζ=0.526时,旋流器喷动床内颗粒体积分数,颗粒速度整体上好于其他几种内外径比值情况。当内外径比ζ=0.526时,喷动床内气体湍动能整体最大,颗粒速度流场均匀度较好。
王传真[4](2019)在《离心筛分耦合作用下的流场特征及颗粒透筛机理研究》文中研究表明三产品旋流分级筛(TPHS)通过在传统水力旋流器(CH)内增设柱段筛网创新的实现了离心和筛分耦合作用下的(简称“耦合”)颗粒分级。近年来,主要通过实验探索的方式对TPHS进行结构优化、过程调节及性能预测等研究,但对其内部多相流动的认识尚不充分,对其流场特征和颗粒透筛机理的准确描述尚属空白。因此,课题围绕TPHS,从多相流体动力学角度出发,以CFD和DEM理论分析为切入点,在合理仿真理论体系建立的基础上,对耦合流场的多相流动进行数值模拟,在模拟结果与相同条件下的物理样机实验对比验证的基础上,深入研究了设备内耦合流场分布特征和颗粒透筛机理,揭示了流体及颗粒运动规律。主要研究内容和结论包括:1)借助PIV技术对φ75mmTPHS柱段筛网内耦合流场进行测试,通过Top-hat形态学滤波背景去噪和Adaptive correlation互相关算法等对检测结果进行分析,获得了精确的流场信息。2)以φ75mmTPHS为对象进行耦合流场的几何建模,以VOF和RANS算法进行流动建模,在时间步长10-3s、迭代残差10-6、模拟时长20s等条件下可通过SIMPLEC算法获得不同边界条件的耦合流场的收敛解,对1520s间的时均计算可获得稳定的宏观流动。3)数值模拟结果的验证和确认表明:中等密度网格(约200万数量)可提供经济的网格无关解;基于文中表4-2初始网格高度生成网格时,可获得合理的y+分布;相同边界条件下的CFD仿真和PIV实验对比表明,结合VOF多相流模型和Linear Pressure-Strain湍流模型可获得耦合流场得既经济又精确的数值解。4)借助CFD仿真技术,对耦合流场分布特征进行全面分析:(1)流体沿切向高速给入TPHS后做旋流向下运动,由于柱段筛网的存在部分流体透筛形成筛下流,其余流体继续流动至锥段形成底流,未及时排出流体逐渐充满流场并形成溢流。(2)除外旋流、内旋流、中心下流和二次循环流外,耦合流场呈现了特有的筛下流和筛下返流等,且消除了空气柱和短路流。(3)与CH相比,耦合流场具有更低切向速度和更高径向速度,且其值大小随半径增加先增大后降低,此外后者轴向速度亦呈现出典型的LZVV特征。(4)耦合流场的静压呈轴对称分布,其值随轴向深度增加先降低后增大随后再次降低;柱段筛网内外侧静压差△p随轴向深度的增大由正逐渐降为负。(5))耦合流场的湍流强度I、湍动能k和湍流耗散率ε值分布类似:入料柱段及筛下流出口附近>柱段筛网区>锥段区,筛网内侧>筛网外侧。(6)流体透筛量和筛下返流量均与入口速度成正比;流体沿柱段筛网内侧向筛网外侧的净透筛量随轴向深度加深由正逐渐变为负。5)通过流体动力学分析,建立了单一筛缝下流体透筛流量及占比方程,并指出筛网两侧压差是流体透筛的根本原因,同时结合量纲分析和达西定律推导出耦合流场的透筛流量控制方程(?)。6)耦合流场优化研究中认为:(1)单入料口+双筛下出料口的几何结构在保证锥段离心强度的条件下提升了流场对称性;(2)合理的柱段筛网结构(筛缝大小和筛网高度)可完全消除返流现象。7)采用CFD-DEM模拟对耦合流场内的颗粒运动进行研究:(1)结合颗粒动力学和相似放大准则对1/2缩放几何模型内的颗粒运动进行建模,并采用分布式策略进行仿真,其模拟结果呈现出与文献实验一致的趋势。(2)与CH不同,颗粒在TPHS内是在离心和筛分共同作用下分级的,可分为入料柱段的预先分层、柱段筛网的耦合分级和锥段区域的离心分级;并且,相同条件下,TPHS比CH具有更好的颗粒分级效果。(3)离心和筛分耦合作用下的颗粒透筛主要发生在径向和切向的合运动上,而轴向运动可基本忽略,其透筛粒度方程可描述为dp<(?)。(4)在颗粒透筛过程中,曳力是主导作用力,虚拟质量力和压力梯度力阻碍颗粒透筛运动,重力可忽略,碰撞作用力随机影响。该论文有图78幅,表17个,参考文献230篇。
刘宏钢[5](2019)在《O型沉降区柱形旋流器数值模拟及试验研究》文中研究表明采用旋流器对含固量浓度较低的污水进行增浓作业具有效率高、占地少、投资低等优点。但传统用直柱形旋流器存在底流排料浓度和固体产率偏低等问题,本文研究了一种带有O型沉降区的柱形旋流器,通过设置直径扩大的沉降区,达到增大底流浓度的目的。通过理论分析固体颗粒在O型沉降区内的受力行为和运动规律,设计了Φ100mmO型沉降区柱形旋流器。结合数值模拟和实验室试验,对该柱形旋流器分离性能进行了研究。采用Fluent软件对设计的O型沉降区柱形旋流器进行了数值模拟,研究其内部流场分布规律和分离性能,并与传统直柱形进行对比。结果表明:与传统直柱形旋流器相比,在O型沉降区内,切向速度降低,颗粒迁移至边壁时间增长,有利于提高分离精度;轴向速度增大,有利于颗粒快速沉降。柱形旋流器级效率提高,底流固相产率提高了 8.38%,底流产物浓度提升了 10.05%;研究发现,O型沉降区直径最佳尺寸为150 mm;随进料压力增大,柱形旋流器轴向、切向速度和径向速度均增大,颗粒所受离心力增大,底流浓度提升;随底流口增大,其切向、轴向和径向速度均降低,底流流量增大,底流浓度降低;随溢流口直径的增大,切向速度、径向速度均降低,轴向速度提高,溢流流量增大,底流固相产率降低,底流浓度略有提高。根据模拟计算结果,设计加工了O型沉降区柱形旋流器,并进行了单因素试验和间歇性排料试验。数据表明:增大进料压力,减小底流口直径,增大溢流口直径,可使底流浓度提高。最佳操作参数组合下,O型沉降区柱形旋流器底流浓度为13.56%,底流产物颗粒中位径为68.56μm,底流固相产率为35.78%,分股比为0.076。试验结果与模拟结果接近。同时进行了间歇性排料试验,溢流物料性质呈周期性变化,底流产物浓度大幅度提高,由13.56%提升至65.26%,证明了采用间歇性排料提高底流浓度同时产率不降低的可行性,最佳排料时间间隔为40s。通过研究沉降区结构尺寸变化对颗粒运动影响规律,优化了 O型沉降区结构的尺寸,研究结果有一定的理论指导和实践意义。
张鹏飞[6](2018)在《旋流流化床离心分选赤铁矿的特性研究》文中指出旋流离心分选是一种清洁的分选技术,旋流离心流化床是基于水力旋流器和离心分选机的工作原理研发出来的一种新型的重选设备。课题组研发的试验型FHC100旋流离心流化床主要由切向给矿管、旋流柱、分选锥、外部储矿筒、浓缩锥、沉砂口和溢流口七大部分组成。根据设备自身的特点,本研究针对给矿压力、沉砂口开度、溢流口开度、溢流管的伸入长度、溢流管直径、分选环的数量和入选品位七大因素进行了相关流量比测定试验,赤铁矿粗粒级、中粗粒级和细粒级的配矿分级试验、分离粒度和分级粒度的测定试验和赤铁矿和石英的配矿分选试验。利用ANSYS软件研究了旋流离心流化床内部分选锥的流场特征,对流场内切向速度、轴向速度和径向速度进行了分析。对矿物颗粒在流化孔处进行了简单的受力分析和动力学方程分析。试验结果表明,在最佳试验条件下,对于分级试验,旋流离心流化床对较粗粒级的分级效果较好,-0.8+0.1mm粒级分级效率最高达到将近50%,-0.250.1mm粒级的分级效率最高达到将近45%,-0.074mm粒级分级效率最高达到将近36%。分选锥选用三环分选锥的条件下,分离粒度D50=-0.1+0.074mm。对于分选试验,当入选品位在25%45%之间,旋流流化床对较低品位的分选效果较明显,最大能提高6个百分点。旋流离心流化床分选腔内流体速度的三维分布,即切向速度,径向速度和轴向速度,有利于构建较强的离心力场。径向速度的大小相比切向速度和轴向速度较小,对离心力场的构建影响较小。分选腔段切向速度大小的急剧变化决定了矿物颗粒所受到的离心力的变化,为轻重矿物的分离提供了有利的条件。综上所述,旋流离心流化床离心分选赤铁矿的特性研究为我国大量难选赤铁矿的选矿提供了一种新的思路,并为旋流离心流化床在矿物加工领域的进一步拓展应用提供一定的借鉴。
刘典福,张保,孙大玮[7](2016)在《内旋流流化床内颗粒流动特性的数值模拟研究》文中指出利用欧拉双流体模型对内旋流流化床内固体颗粒的流动特性进行数值模拟,模拟结果表明:内旋流流化床内气泡主要产生于高速风侧;非均匀布风和布风板倾角对床内颗粒流动特性有影响;内旋流流化床具备良好的横向和纵向扩散特性,有利于床内物料的强烈混合;模拟结果与实验结果符合较好。
张慧敏[8](2016)在《两种新式循环流化床烟气脱硫反应器的数值模拟研究》文中研究表明半干法循环流化床烟气脱硫技术具有低耗水、性能优良、投资少等诸多优点,虽然在国内应用不及湿法脱硫广泛,但应用前景可观。为追求脱硫塔内速度场、温度场及反应均匀,传统的循环流化床多采用布风板或文丘里管进气,但平推流流化下流场湍动不强烈,无助于强化反应。本文采用数值模拟计算的方法对两种出口结构的切向进气循环流化床脱硫反应器内流场进行模拟研究,同时对比分析了不同操作气速及结构下旋、直流复合流化对流场的影响,并对比了纯旋流流化及旋、直流复合流化下脱硫塔内固相浓度分布的差异;此外,提出一种新型的脱硫除尘一体化半干式旋流脱硫塔,并对其内部气固两相流场进行了计算分析。论文利用Fluent 14.0软件进行数值模拟计算,首先考察了两种出口结构的切向进气脱硫反应器内部流场分布及对称性,并深入考察了内旋流涡核摆动情况,此后研究分析不同操作气速及结构下旋、直流复合流化对流场的影响,及两种流化方式下脱硫塔内固相浓度分布差异时发现,复合流化下塔内速度不均匀度相对优于纯旋流流化,相同直流气速下旋、直流面积比越小系统压降越大;增大直流气速或减小旋、直流面积比,中心区域轴向速度增幅越明显,切向速度峰值越小,内外旋流交界点外移;但旋、直流面积比越小,流场内涡核摆动越剧烈。切向进气结构的旋流脱硫塔可有效防止粘壁、结垢现象的发生,且对比两种流化方式下的颗粒浓度分布发现,复合流化延长了脱硫剂颗粒自底部中心颗粒管喷出后到达边壁的时间。在以上基础上,本文提出一种新型的脱硫除尘一体化半干式旋流脱硫塔,其气固两相模拟计算结果显示,该设备分区明确且功能交叉,不仅能有效实现脱硫反应、气固分离及脱硫剂循环利用,且增加了烟气在反应器内的路径,有效延长了烟气及脱硫剂颗粒的停留时间,有助于脱硫反应深度发生。
张春霞,张宇,魏小林,盛宏至,田文栋[9](2007)在《内旋流流化床内颗粒运动规律的试验与数值研究》文中进行了进一步梳理通过冷态试验与数值模拟研究了不同布风下装有∧字型布风板的内旋流流化床的流动特性,并进行了对比.气固两相数值模拟结果表明,固相流场产生了大尺度旋流,而且与试验观察到的现象相似.对固相颗粒速度分析表明非均匀布风使内旋流流化床的底部和顶部产生了气、固两相强烈的横向和纵向运动.相比较来说,对称的非均匀布风扩散能力要比均匀布风的扩散能力强.
盖志杰[10](2006)在《内循环流化床的数值模拟与实验验证》文中研究表明本文应用Fluent6.1软件对内循环流化床颗粒相流动特性进行了数值模拟研究,并且通过相关试验验证了数值模拟所得到的结果,目的在于为内循环流化床锅炉非均匀布风方式的设计提供一定的理论依据。本文分别研究了∧形和V形布风板内循环流化床颗粒相流化特性。结果表明:∧形布风板的配风方式的特点为两侧风速高中心低,中心颗粒在低速风和重力的联合作用下向下运动,然后在两侧高速风的作用下,颗粒快速向上运动,在床内形成了两侧为流化床,中间为移动床的复合流化现象。而V字型布风板的配风方式为中心风速高两侧低,中心颗粒在高速风的作用下向上快速运动,在布风板两侧在低速风和重力的联合作用下向下移动,形成了中间为流化床,两侧为移动床的复合流化现象。同时本文研究了高速风和低速风风速比对床内颗粒流化特性的影响。结果表明:非均匀布风虽然有利于床内颗粒的流化,能够形成复合流化,但是高速风与低速风的比值对颗粒的流化状态具有较大的影响,比值过小,内循环现象不明显甚至不会出现;比值过大,低速风区风速过低,颗粒会堆积在低速风区,不利于循环流动,研究表明,高速和低速风比值存在最优值,以使床内颗粒流态达到最佳流化状态。本文还进行了内循环流化床冷态试验研究,通过摄像法得到了瞬时床内颗粒流动形态,并将数值模拟结果与试验结果相比较,结果表明:数值模拟获得的图像与试验现象吻合较好,这说明采用FLUENT6.1软件以及欧拉-欧拉双流体模型基本能够模拟出不同配风方式下床内颗粒相的真实流动状态。
二、内旋流流化床颗粒运动的研究(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、内旋流流化床颗粒运动的研究(论文提纲范文)
(1)基于强化除磷与磷回收的A2/O工艺旁流技术体系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 水体氮磷污染现状 |
1.1.2 污水资源化及磷回收 |
1.2 污水除磷技术 |
1.2.1 传统除磷技术现状 |
1.2.2 传统A~2/O工艺除磷局限性 |
1.2.3 新型除磷技术发展 |
1.2.4 结晶除磷技术与磷资源回收 |
1.3 污水处理旁流强化技术 |
1.3.1 旁流强化技术在污水处理中的应用 |
1.3.2 现有旁流强化除磷技术存在的问题 |
1.3.3 新型旁流强化除磷技术开发的必要性 |
1.4 课题研究的目的、意义及内容 |
1.4.1 课题的目的和意义 |
1.4.2 课题研究的主要内容 |
1.4.3 研究方案与技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验装置与材料 |
2.1.1 A~2/O污水处理实验装置 |
2.1.2 压力式旁流水力旋流泥水分离实验装置 |
2.1.3 流化床旁流结晶除磷实验装置 |
2.1.4 基于强化除磷与磷回收的A~2/O工艺旁流技术集成实验装置 |
2.1.5 实验装置所用仪器材料 |
2.1.6 实验用水 |
2.2 实验分析方法 |
2.2.1 常规水质指标分析方法 |
2.2.2 分析测试方法 |
第三章 基于旁流压力式水力旋流分离器的释磷混合液快速泥水分离技术研究 |
3.1 Fluent数值模拟方法概述 |
3.1.1 几何模型和网格划分 |
3.1.2 计算方法和边界条件 |
3.2 基于Fluent流场模拟的压力式水力旋流器开发与参数优化 |
3.2.1 柱筒高度对模拟压力式水力旋流器的影响 |
3.2.2 锥段角度对模拟压力式水力旋流器的影响 |
3.2.3 溢流管直径对模拟压力式水力旋流器的影响 |
3.2.4 底流口直径对模拟压力式水力旋流器的影响 |
3.3 压力式水力旋流器运行参数优化研究 |
3.3.1 处理量对分离效能的影响 |
3.3.2 分流比对分离效能的影响 |
3.3.3 压力降对分离效能的影响 |
3.3.4 投药量对分离效能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于MAP结晶的旁流高效磷去除及回收技术研究 |
4.1 旁流结晶除磷及磷回收单元构建 |
4.2 A~2/O工艺厌氧单元旁流富磷污泥释磷规律及释磷特性研究 |
4.2.1 静置状态下旁流富磷污泥释磷规律研究 |
4.2.2 搅拌状态下旁流富磷污泥释磷规律研究 |
4.2.3 流动状态下旁流富磷污泥释磷规律研究 |
4.2.4 离心状态下旁流富磷污泥释磷规律研究 |
4.3 基于MAP结晶的流化床旁流高效除磷工艺关键影响因子研究 |
4.3.1 HRT对 MAP结晶除磷反应的影响规律 |
4.3.2 反应初始pH值对MAP结晶除磷反应的影响规律 |
4.3.3 反应物摩尔比对MAP结晶除磷反应的影响规律 |
4.4 基于MAP结晶的流化床反应器除磷效能稳定性研究 |
4.4.1 HRT对流化床反应器结晶除磷稳定性影响 |
4.4.2 HRT对流化床反应器结晶产物的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于旁流快速泥水分离和高效结晶除磷的A~2/O强化综合除磷系统运行优化研究 |
5.1 传统A~2/O工艺系统污染物去除效能研究 |
5.2 基于旁流强化的A~2/O综合除磷工艺系统物料平衡及运行优化研究 |
5.2.1 系统旁流比为10%时处理效能分析 |
5.2.2 系统旁流比为20%时处理效能分析 |
5.2.3 系统旁流比为30%时处理效能分析 |
5.3 基于旁流强化的A~2/O综合除磷工艺系统长期稳定效能研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(2)W型结构旋流器内多相流流动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.2 水力旋流器研究进展综述 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 旋流器内多相旋转流数学模型的建立 |
2.1 旋流器理论基础 |
2.2 固液两相旋转流数学模型 |
2.3 本章小结 |
3 旋流器边壁结构优化研究 |
3.1 75mm经典旋流器的模型化验证 |
3.2 边壁结构对旋流器性能的影响 |
3.3 W型结构优选研究 |
3.4 本章小结 |
4 W型结构旋流器内流体流动特性研究 |
4.1 结构参数对W型结构旋流器内部流场的影响 |
4.2 操作参数对W型结构旋流器内部流场的影响 |
4.3 本章小结 |
5 W型结构旋流器内颗粒运动特性研究 |
5.1 W型结构旋流器内颗粒受力分析 |
5.2 W型结构旋流器内颗粒运动行为分析 |
5.3 本章小结 |
6 W型结构旋流器分离性能试验研究 |
6.1 试验装置 |
6.2 试验方案 |
6.3 实验结果及分析 |
6.4 工业运行验证 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(3)旋流效应下喷动床内气固两相流动规律数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 喷动床概述 |
1.1.1 喷动床结构及分类 |
1.1.2 喷动床的主要应用领域 |
1.1.3 喷动床的流体力学特性 |
1.2 进口旋流器概述及作用机理 |
1.3 研究思路与方法 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 选题意义及研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 喷动床内的流动模型分析 |
2.1 引言 |
2.2 计算流体力学概述 |
2.2.1 CFD的求解过程 |
2.2.2 CFD软件结构 |
2.3 模型数值求解 |
2.3.1 有限体积法 |
2.3.2 有限差分法 |
2.3.3 有限元法 |
2.4 湍流模型 |
2.5 数学建模及数值方法 |
2.5.1 主要数值模拟方法 |
2.5.2 双流体模型(TFM)在喷动床中的应用 |
2.6 基本方程组 |
第三章 旋流器对喷动床内气-固流动的影响 |
3.1 建立基准模型 |
3.1.1 模型建立 |
3.1.2 模型参数设置 |
3.1.3 初始条件和边界条件设定 |
3.2 网格无关性分析 |
3.3 模拟结果与分析 |
3.3.1 颗粒体积分数 |
3.3.2 颗粒速度 |
3.3.3 气体湍动能 |
3.4 本章小结 |
第四章 旋流器内叶片倾斜角对气-固流动的影响 |
4.1 模拟工况 |
4.1.1 模型建立 |
4.1.2 初始条件及边界条件设定 |
4.2 模拟结果与讨论 |
4.2.1 颗粒体积分数 |
4.2.2 颗粒速度 |
4.2.3 气体湍动能 |
4.2.4 相对标准偏差 |
4.2.5 床层总压降 |
4.3 本章小结 |
第五章 旋流器内叶片进口角对气-固流动的影响 |
5.1 模拟工况 |
5.1.1 模型建立 |
5.1.2 初始条件及边界条件设定 |
5.2 模拟结果与讨论 |
5.2.1 颗粒体积分数 |
5.2.2 颗粒速度 |
5.2.3 气体湍动能 |
5.2.4 相对标准偏差 |
5.2.5 床层总压降 |
5.3 本章小结 |
第六章 旋流器内外径比对气-固流动的影响 |
6.1 模拟工况 |
6.1.1 模型建立 |
6.1.2 初始条件及边界条件设定 |
6.2 模拟结果与讨论 |
6.2.1 颗粒体积分数 |
6.2.2 颗粒速度 |
6.2.3 气体湍动能 |
6.2.4 相对标准偏差 |
6.2.5 床层总压降 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)离心筛分耦合作用下的流场特征及颗粒透筛机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景 |
1.3 课题提出 |
1.4 研究目的和内容 |
1.5 研究意义 |
2 文献综述 |
2.1 数值计算理论 |
2.2 流场数值模拟现状 |
2.3 多相流系统测试技术 |
2.4 本章小结 |
3 耦合流场的PIV实验方法研究 |
3.1 PIV实验系统组成 |
3.2 检测区域及条件 |
3.3 PIV实验步骤 |
3.4 关键参数优化 |
3.5 图像处理算法 |
3.6 实验误差分析 |
3.7 本章小结 |
4 耦合流场的数值模拟理论研究 |
4.1 流场几何建模 |
4.2 数值模型理论分析 |
4.3 求解器理论 |
4.4 求解设置 |
4.5 本章小结 |
5 耦合流场特性探究 |
5.1 模拟验证 |
5.2 耦合流场特征分析 |
5.3 透筛流动力学分析 |
5.4 耦合流场优化研究 |
5.5 本章小结 |
6 耦合流场内颗粒透筛机理研究 |
6.1 颗粒仿真基础理论 |
6.2 耦合模拟策略研究 |
6.3 CFD-DEM仿真验证 |
6.4 颗粒耦合分级过程剖析 |
6.5 颗粒透筛机理研究 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新性 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)O型沉降区柱形旋流器数值模拟及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
2 理论基础 |
2.1 O型沉降区柱形旋流器基本原理 |
2.2 O型沉降区柱形旋流器内颗粒运动分析 |
2.3 柱形旋流器性能特征参数 |
2.4 数值模拟理论基础 |
2.5 本章小结 |
3 O型沉降区柱形旋流器的数值模拟 |
3.1 柱形旋流器模型的建立与网格划分 |
3.2 柱形旋流器模型的选择及边界条件的确定 |
3.3 数值模拟计算结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 O型沉降区柱形旋流器的分离性能试验研究 |
4.1 试验方案设计 |
4.2 试验系统设计 |
4.3 O型沉降区柱形旋流器单因素试验 |
4.4 间歇性排料试验 |
4.5 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 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(6)旋流流化床离心分选赤铁矿的特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铁矿资源概况 |
1.1.1 世界铁矿资源概况 |
1.1.2 中国铁矿资源概况 |
1.1.3 中国赤铁矿资源特征 |
1.1.4 赤铁矿选矿技术现状 |
1.2 水力旋流器在铁矿选矿中应用及发展 |
1.2.1 水力旋流器的分选特性 |
1.2.2 水力旋流器的流场特性 |
1.2.3 直接与磨机组合使用 |
1.2.4 技术改造中代替螺旋分级机 |
1.2.5 脱除脉石矿物 |
1.2.6 尾矿脱水 |
1.2.7 水力旋流器在工业生产应用中存在的问题 |
1.2.8 水力旋流器的发展趋势 |
1.3 离心机的发展现状 |
1.3.1 离心机的工作原理 |
1.3.2 特点及分类 |
1.3.3 离心选矿机在铁矿选矿上的应用 |
1.3.4 离心选矿机的数值模拟 |
1.4 课题研究的背景、内容和意义 |
第二章 试验矿样、试验设备和研究方法 |
2.1 试验矿样 |
2.1.1 矿样的制备 |
2.1.2 矿样性质 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 旋流离心流化床 |
2.2.2 试验其他配套设备 |
2.3 试验方案 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 试验系统 |
2.4.2 流量比测定方法 |
2.4.3 分级试验方法 |
2.4.4 分选试验方法 |
第三章 旋流离心流化床分选机理分析 |
3.1 旋流离心流化床中流体运动的基本形式 |
3.1.1 外旋流和内旋流 |
3.1.2 短路流 |
3.1.3 循环流 |
3.2 矿粒受力分析及动力学方程 |
3.2.1 分选过程中矿粒受力分析 |
3.2.2 矿粒运动的动力学分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 赤铁矿的分级试验研究 |
4.1 流量比的测定 |
4.1.1 给水压力对流量比的影响 |
4.1.2 沉砂口开度对流量比的影响 |
4.1.3 溢流口开度对流量比的影响 |
4.1.4 溢流管伸入长度对流量比的影响 |
4.1.5 分选环数量对流量比的影响 |
4.1.6 反冲水压力对流量比的影响 |
4.2 赤铁矿的分级试验 |
4.2.1 粗粒级+中粗粒级分级试验 |
4.2.2 中粗粒级+细粒级分级试验 |
4.2.3 全粒级分级试验 |
4.3 分离粒度的测定 |
4.4 本章小结 |
第五章 赤铁矿的分选试验研究 |
5.1 给矿压力对分选效果的影响 |
5.2 沉砂口开度对分选效果的影响 |
5.3 溢流口开度对分选效果的影响 |
5.4 溢流管伸入长度对分选效果的影响 |
5.5 溢流管直径对分选效果的影响 |
5.6 分选环数量对分选效果的影响 |
5.7 入选品位对分选效果的影响 |
5.8 本章小结 |
第六章 旋流离心流化床中流体的流场分析 |
6.1 计算流体力学概述 |
6.2 旋流离心流化床的流场分析流程 |
6.2.1 流体的基本概念和方程 |
6.2.2 分选锥几何模型的建立和网格的划分 |
6.2.3 湍流和层流的判断及模型选择 |
6.2.4 边界条件和参数的控制 |
6.3 分选锥内速度场分析 |
6.3.1 切向速度分析 |
6.3.2 径向速度分析 |
6.3.3 轴向速度分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
附录B 攻读硕士学位期间科研成果及获奖情况 |
(7)内旋流流化床内颗粒流动特性的数值模拟研究(论文提纲范文)
1 数学模型 |
2 模拟对象及条件 |
2.1 模拟对象 |
2.2 模拟条件 |
3 模拟结果 |
3.1 颗粒的纵向扩散 |
3.2 颗粒的横向扩散 |
3.3 颗粒的内部旋流 |
4 结语 |
(8)两种新式循环流化床烟气脱硫反应器的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 我国的SO_2污染、治理现状及危害 |
1.2 常见烟气脱硫技术简介 |
1.2.1 湿法脱硫工艺 |
1.2.2 干法脱硫工艺 |
1.2.3 半干法脱硫工艺 |
1.2.4 国内烟气脱硫技术应用现状 |
1.3 循环流化床烟气脱硫技术概述 |
1.3.1 循环流化床烟气脱硫工艺 |
1.3.2 循环流化床烟气脱硫反应机理及操作条件 |
1.3.3 烟气脱硫循环流化床内流动特点 |
1.3.4 进出口结构对烟气脱硫循环流化床的影响 |
1.4 循环流化床烟气脱硫反应器数值模拟进展 |
1.4.1 常见的湍流数值模拟方法分类 |
1.4.2 大涡模拟方法 |
1.4.3 Reynolds时均方程法 |
1.4.4 循环流化床烟气脱硫反应器数值模拟现状 |
1.5 旋流流动特征及在脱硫工艺中的运用 |
1.5.1 旋流流动特征 |
1.5.2 旋流在脱硫工艺中应用现状 |
1.6 论文研究目的及主要内容 |
1.7 本章小结 |
第2章 切向进气结构脱硫反应器内气相流场的数值模拟 |
2.1 模拟方法 |
2.1.1 物理模型确定 |
2.1.2 湍流模型确定 |
2.1.3 网格的划分 |
2.1.4 边界条件的设定 |
2.1.5 数值求解方法 |
2.2 网格无关性检验 |
2.3 气相流场的计算结果及讨论 |
2.3.1 瞬时切向速度流场分析 |
2.3.2 瞬时轴向速度流场对比分析 |
2.3.3 瞬时流场静压分布对比分析 |
2.3.4 紊流度变化分析 |
2.3.5 T型出口处流场变化分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 垂直出口及旋、直流复合流化脱硫旋流塔数值模拟 |
3.1 湍流模型的选择及确定 |
3.1.1 湍流模型 |
3.1.2 计算几何模型与网格划分 |
3.1.3 边界条件设定 |
3.2 纯旋流流化气相流场分析 |
3.2.1 纯旋流流化速度场分析 |
3.2.2 静压及紊流度分布分析 |
3.2.3 速度场非轴对称性分析 |
3.2.4 旋转中心偏离几何中心分析 |
3.3 不同复合流化直流气速下气相流场对比分析 |
3.3.1 旋直流复合流化直流速度的确定 |
3.3.2 不同复合流化速度气相模拟结果对比分析 |
3.4 不同复合流化面积比下气相流场对比分析 |
3.4.1 旋直流复合流化直流面积的确定 |
3.4.2 不同复合流化面积气相模拟结果对比分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 纯旋流及旋、直流复合流化脱硫塔气固两相模拟 |
4.1 模拟方法 |
4.1.1 选定结构 |
4.1.2 计算模型 |
4.1.3 边界条件的设定 |
4.2 气固两相模拟对比分析 |
4.2.1 颗粒轨迹及浓度整体分布情况 |
4.2.2 脱硫塔下部浓度分布对比 |
4.2.3 脱硫塔主体及上部空间浓度分布对比 |
4.3 切向进气结构及复合流化对粘壁现象的缓解 |
4.4 本章小结 |
第5章 脱硫除尘一体化半干式旋流脱硫塔的数值模拟 |
5.1 结构的确定 |
5.2 模拟方法 |
5.2.1 计算模型的确定 |
5.2.2 边界条件设定 |
5.2.3 网格划分 |
5.3 气相模拟结果分析 |
5.3.1 速度场对比分析 |
5.3.2 压力变化 |
5.3.3 紊流度变化 |
5.4 气固两相模拟结果分析 |
5.4.1 脱硫反应室内颗粒分布情况 |
5.4.2 气固分离室内颗粒分布情况 |
5.4.3 环形空间颗粒分布情况 |
5.5 一体式脱硫旋流塔结构改进 |
5.6 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 附录内容名称 |
附录B 个人在硕士期间发表的国家发明专利 |
致谢 |
(9)内旋流流化床内颗粒运动规律的试验与数值研究(论文提纲范文)
1 试验及其结果分析 |
1.1 试验系统 |
1.2 试验结果及分析 |
1) 工况1 |
2) 工况2 |
3) 工况3 |
2 数值模拟及结果分析 |
2.1 计算模型 |
2.2 计算结果及分析 |
3 结 语 |
(10)内循环流化床的数值模拟与实验验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 内循环流化床的发展状况 |
1.3 本文的主要工作和研究内容 |
第2章 数值模拟模型 |
2.1 FLUENT 简介 |
2.2 FLUENT 软件的特点 |
2.3 国内外应用FLUENT 软件对流化床模拟的发展现状 |
2.4 气固多相流的数值模拟概述 |
2.5 气固多相流模型的确定 |
2.6 本章小结 |
第3章 ∧形布风板流化床的数值模拟 |
3.1 模拟系统的描述 |
3.2 计算参数 |
3.3 数值方法 |
3.4 实验概述 |
3.4.1 实验目的 |
3.4.2 主要仪器设备及实验过程 |
3.5 结果分析 |
3.5.1 颗粒运动随时间变化分析 |
3.5.2 高低风速比值对颗粒流动特性的影响 |
3.5.3 实验结果与模拟结果对比 |
3.6 本章小结 |
第4章 V 形布风板流化床的数值模拟 |
4.1 模拟系统的描述 |
4.2 模拟结果 |
4.2.1 颗粒运动随时间变化分析 |
4.2.2 高低风速比值的选择 |
4.2.3 实验结果与模拟结果对比分析 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、内旋流流化床颗粒运动的研究(论文参考文献)
- [1]基于强化除磷与磷回收的A2/O工艺旁流技术体系研究[D]. 李钰泽. 济南大学, 2020(01)
- [2]W型结构旋流器内多相流流动特性研究[D]. 姜兰越. 山东科技大学, 2020
- [3]旋流效应下喷动床内气固两相流动规律数值模拟[D]. 黄振宇. 西北大学, 2019(01)
- [4]离心筛分耦合作用下的流场特征及颗粒透筛机理研究[D]. 王传真. 中国矿业大学, 2019(01)
- [5]O型沉降区柱形旋流器数值模拟及试验研究[D]. 刘宏钢. 山东科技大学, 2019(05)
- [6]旋流流化床离心分选赤铁矿的特性研究[D]. 张鹏飞. 昆明理工大学, 2018(01)
- [7]内旋流流化床内颗粒流动特性的数值模拟研究[J]. 刘典福,张保,孙大玮. 能源研究与利用, 2016(05)
- [8]两种新式循环流化床烟气脱硫反应器的数值模拟研究[D]. 张慧敏. 中国石油大学(北京), 2016(04)
- [9]内旋流流化床内颗粒运动规律的试验与数值研究[J]. 张春霞,张宇,魏小林,盛宏至,田文栋. 燃烧科学与技术, 2007(02)
- [10]内循环流化床的数值模拟与实验验证[D]. 盖志杰. 哈尔滨工业大学, 2006(06)