收藏本站
《大连海事大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重力式油水分离器性能的数值模拟

侯先瑞  
【摘要】:重力式油水分离器是处理船舶油污水的主要油水分离设备。然而,由于其分离量较小,分离效率低,致使许多船舶或港口的油水分离器备而不用,这就需要开发出分离效率较高的油水分离器。利用计算流体动力学(CFD)的方法可以模拟油水分离器内部流场和油滴上浮的轨迹,从而为设计和优化油水分离器的结构,预测油水分离的效果提供有效的手段和方法。本文选用重力式油水分离器作为研究对象,研究了不同内部构件对分离器的流动特性和分离特性的影响,并对内部构件的结构进行优化,为油水分离器的优化设计和操作维护提供技术指导。 本文利用CFD软件,采用两相流模型,首先模拟了油水分离器入口构件和稳流构件的流场和浓度场分布,并对计算结果进行对比分析,筛选出性能优越的构件。模拟计算结果表明:(1)入口构件可有效改善分离器内流场的分布状况,减缓入口流体对分离器内流场的冲击,使分离器内的流场分布均匀,且具有一定的预分离效果,能更有利于油水两相的分离。其中,孔隙率适当的下孔箱式入口构件的综合性能最好。(2)稳流构件的应用能够有效的抑制漩涡和返混的产生,改善流场分布,提高分离效果。 其次,本文在对油滴浮升进行理论分析的基础上,计算模拟了重力式油水分离器内油滴的运动轨迹,并研究了油滴粒径和停留时间对油水分离效果的影响。通过模拟可以得出以下结论:随着油滴直径的减小,油水分离效果显著地下降;处理量越小,油滴的停留时间越长,分离效果越好。 第三,为提高重力式油水分离的分离效果,常采用在分离器内部加装聚结构件的方法。在分离器内部设有聚结构件,不仅可以改变分离器内部流体的流动状况,而且提高了油水分离效率。本文利用CFD软件模拟研究了斜板式聚结构件对流场分布及分离效果的影响,模拟结果表明:斜板式聚结构件的应用显著提高了油水分离效率;斜板式聚结构件的除油性能受其倾斜角度的影响,处理量一定时,斜板倾角有一个最优值。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U664.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 许永信;船用立式油水分离器分离性能的数值模拟与分析[D];大连海事大学;2012年
2 刘士雷;三相分离器设计及流场研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李莹;周晓君;叶熙;;旋流分离技术在机舱底水处理中的应用[J];船舶工程;2008年02期
2 叶锐;;船舶油水分离器结构设计[J];交通节能与环保;2009年04期
3 姬钰;;浅析船舶油污水的危害及处理方法[J];船舶;2009年02期
4 吴宛青;船用油水分离器油水过滤、聚结与吸附分离机理分析[J];大连海运学院学报;1993年02期
5 万立国;任庆凯;田曦;艾胜书;刘自放;;PIV技术及其在两相流测量中的应用[J];环境科学与技术;2010年S2期
6 曹建树,李卫清,郑远扬;新型波纹板油水分离器分离性能研究[J];过滤与分离;2001年02期
7 张敏,袁惠新;聚结分离过程的机理、方法及应用[J];过滤与分离;2003年01期
8 曲险峰;倪玲英;刘晓成;祝威;;影响聚结效率因素实验研究[J];过滤与分离;2009年03期
9 孙治谦;王振波;金有海;郭栋;;油水重力分离器的数值研究[J];工业水处理;2010年01期
10 顾大明,王吟,宋中健;粗粒化聚并法油水分离技术[J];哈尔滨建筑大学学报;2002年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪斌;李永乐;郝超;欧阳韦;;大跨度连续刚构桥钝化主梁气动特性数值分析[J];四川建筑科学研究;2008年05期
2 李永乐;任红全;赵彤;安伟胜;;大跨度城市轨道交通斜拉桥主梁气动特性CFD研究[J];四川建筑科学研究;2011年04期
3 张飞,汪继文;一维溃坝问题的间断Galerkin方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年02期
4 彭轩;马驰;;折线布置采空区流场特征与三角煤柱防灭火技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年05期
5 郝庆一;;二维移动网格方法中边界网格点移动的数值研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年02期
6 王晓瑾;;湿式除尘脱硫装置内分散相运动轨迹的数值模拟[J];安阳师范学院学报;2006年02期
7 姚兴军;张凤阳;王正东;章文俊;;基于VOF和CSF方法的变截面毛细流动数值建模[J];半导体技术;2011年02期
8 吴开腾;张莉;;一类三维基于通量分裂的高精度MmB差分格式[J];兵工学报;2010年S1期
9 曹瑜;张佐光;赵卫娟;;变截面毛细通道中气泡的运动特性分析[J];北京航空航天大学学报;2006年07期
10 张斌;刘宇;王革;;激波与物质界面相互作用的数值模拟[J];北京航空航天大学学报;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李金海;张松林;;磁流变液的颗粒沉降理论分析与实验[A];第六届全国电磁流变液及其应用学术会议程序册及论文摘要集[C];2011年
2 刘传法;;沿海中小型船舶防油污工作存在的问题及应对措施[A];2011年苏浙闽沪航海学会学术研讨会论文集[C];2011年
3 王成;郝莉;宁建国;;多物质界面追踪方法研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
4 吴开腾;张莉;;一类三维基于通量分裂的高精度MmB差分格式[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
5 季刚;钱战森;高振勋;;横向声速射流与超声速来流干扰流动声场数值模拟[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年
6 谢昌坦;王革;;强激波与气-水界面相互作用的数值模拟[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 强洪夫;陈福振;高巍然;;基于SPH方法的表面张力修正算法及其应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 王博;李文成;邓子辰;;基于间断有限元方法的高精度数值计算[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 周艳蕊;邵长波;;PIV技术在大尺度空间的应用研究[A];2005年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2005年
10 缪国平;朱仁传;程建生;王景全;;海上风电场建设与海洋工程装备研发中若干水动力学关键技术问题[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 张大明;输煤巷道煤尘运移规律及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 付天光;逐孔起爆技术应用基础研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 孙刚正;羧甲基油酰壳聚糖的制备、性质及其对含油废水絮凝机理的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
7 崔洁;分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的分离机理与结构特性研究[D];华东理工大学;2011年
8 陈常念;卧式螺旋管内临界热流密度特性及其流体模化方法研究[D];山东大学;2010年
9 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
10 朱伟亮;基于大涡模拟的CFD入口条件及脉动风压模拟研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 吴定柱;多孔质气体静压止推轴承关键技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
4 刘博;叶片式流体设备数字化研发与优化研究[D];郑州大学;2010年
5 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
6 刘广山;流量周期性变化流场数值分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王思研;变形鳍在低航速下升力建模与控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李琦;某16V型柴油机相继增压性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李楠松;基于PIV测量的噪声分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 林秋红;水下法兰联接机具优化设计与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹建树,李卫清,韩菊;高效油水分离器结构性能研究[J];北京石油化工学院学报;2001年02期
2 叶锐;;船舶油水分离器结构设计[J];交通节能与环保;2009年04期
3 姬钰;;浅析船舶油污水的危害及处理方法[J];船舶;2009年02期
4 吴宛青;船用油水分离器油水过滤、聚结与吸附分离机理分析[J];大连海运学院学报;1993年02期
5 刘胜英;王世辉;陈春瑞;钟延秋;郑玉龙;;壳牌公司页岩油开采技术与进展[J];大庆石油学院学报;2007年03期
6 王琴;;气-液-液三相分离器逐步计算方法的优化[J];广东化工;2011年04期
7 任相军;王振波;金有海;;气液分离技术设备进展[J];过滤与分离;2008年03期
8 孙治谦;金有海;王振波;葛卫学;;结构与操作参数对油水重力分离器性能的影响[J];流体机械;2009年09期
9 ;中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例[J];交通环保;1985年02期
10 李玉瑜;余荧昌;;重力分离及粗粒化技术在CYF型船用油水分离器中的试验研究[J];交通部上海船舶运输科学研究所学报;1980年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘春景;基于CAD/CFD的滴灌滴头流场动力学分析与结构优化[D];南京林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;卧式油气水三相分离器的流场研究[D];吉林大学;2011年
2 丁德智;新型油水分离装置的研制[D];大连海事大学;2003年
3 庞东晓;新型高效油气分离器性能研究及产品设计[D];西南石油学院;2004年
4 王敏;一种波纹板聚结油水分离器的研制[D];华中科技大学;2004年
5 张李;重力式油水分离器中的流体力学研究[D];天津大学;2005年
6 丰大成;高效分离器油气水分离研究[D];中国石油大学;2007年
7 张海涛;波纹板聚结器流动特性的数值模拟[D];天津大学;2007年
8 秦福涛;超疏水分离膜的制备与油水分离应用研究[D];大连理工大学;2009年
9 崔建伟;船舶舱底含油污水处理技术研究[D];上海交通大学;2009年
10 张彦军;含离散颗粒热喷流颗粒分布特征数值研究及验证[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏名山,马朝臣,李向荣,杜巍;用PIV进行静电旋风除尘器流场的测定[J];北京理工大学学报;2000年04期
2 罗玮;周孝德;程文;刘晓辉;;PIV应用于气液两相流的研究现状[J];传感器与微系统;2006年02期
3 汪文兵;龙晋明;郭忠诚;;钛基金属氧化物涂层电极的研究进展[J];电镀与涂饰;2006年07期
4 刘汉利;改性粉煤灰处理含油废水的应用研究[J];电力环境保护;2001年01期
5 高晖,郭烈锦,赵丙强,顾正萌,宫武旗;弯管内气液固三相流中液膜区流场的PIV测量[J];工程热物理学报;2004年02期
6 栗晶;柳朝晖;王汉封;卢兴;郑楚光;;水平槽道气固两相湍流边界层的PIV测量[J];工程热物理学报;2008年07期
7 张敏,袁惠新;聚结分离过程的机理、方法及应用[J];过滤与分离;2003年01期
8 陈雷,祁佩时,南军;石油开采废水处理技术的现状与展望[J];中国给水排水;1999年11期
9 张裕媛,张裕卿;用于含油废水处理的复合膜研制[J];中国给水排水;2000年04期
10 韩洪军;含油废水ζ─电位的测试与应用[J];中国给水排水;1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高苹喜;史宣琳;;油水分离器堵塞故障1例[J];汽车维修;2010年01期
2 E.豪普特;宋新新;;联邦德国海军舰艇的舱底水油水分离器的研制及试验[J];机电设备;1990年06期
3 李燕同;稀油密封干式气柜油水分离器运行规律探讨[J];中州建筑;1995年04期
4 李湛,李敏,黄素逸;CYF-0.2型油水分离器的设计[J];江苏船舶;2003年02期
5 王喜城;;船舶机舱油水分离器原理和检查[J];中国水运;2008年02期
6 徐家麟;仇生勇;;一百吨油水分离工作船[J];江苏船舶;1980年02期
7 陈宗良;符合IMCO393(x)决议的油水分离器在实船使用中遇到的问题[J];交通环保;1983年01期
8 陈云龙;某轮油水分离器故障的处理[J];中国修船;1994年04期
9 宁波;;港口国监督检查案例分析[J];中国海事;2007年04期
10 张国锋;;船舶机器处所污油水排放的控制检查[J];中国水运;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨传祖;;小型油水分离器的设计及试验[A];第六届广东海洋湖沼学会、第五届广东海洋学会会员代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
2 陈红彬;;油水分离器故障分析及维护管理的探讨[A];江苏航海2010年第4期(总第85期)[C];2010年
3 左友健;;浅谈油水分离器的使用和维护管理[A];2008年船舶防污染国际公约实施学术交流研讨会论文集[C];2008年
4 郑之初;张军;郭军;唐驰;王立洋;;复合式分离器的研究总结与展望[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
5 袁惠新;王跃进;;旋流分离技术在石油、石化工业中的应用[A];全国首届旋流器分离理论与应用研讨会论文集[C];2002年
6 苏永康;张建浩;;船舶常见防污缺陷与检查[A];海洋船舶安全理论与实践论文集[C];2008年
7 曾慧勇;;船舶常见防污缺陷与检查[A];中国科协2009年海峡两岸青年科学家学术活动月——海上污染防治及应急技术研讨会论文集[C];2009年
8 朱建平;;空气压缩机滑油含水故障分析及对策[A];中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论与应用论文集第八集(2005—2006年度)[C];2006年
9 许涛;;探析船舶非应急情况排污行为整治[A];中国科协2009年海峡两岸青年科学家学术活动月——海上污染防治及应急技术研讨会论文集[C];2009年
10 许涛;;船舶航行途中非法排污现象探析[A];2004年船舶防污染学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 苗正东 李新宇;船员为何不“爱”油水分离器[N];中国水运报;2004年
2 积轩;美国PL 200M油水分离器通过认证试验[N];中国船舶报;2010年
3 ;重力式钢架防渗膜围堰[N];中国水利报;2002年
4 本报记者 于丽雯 实习记者 祝燕娜;排管“小工程” 服务“大民生”[N];无锡日报;2010年
5 胡工;黑汽修猫腻何其多[N];中国工商报;2004年
6 中华人民共和国长江海事局;长江船舶防污染工作状况[N];中国水运报;2001年
7 记者 孔冠男;我省法规年中实施[N];黑龙江经济报;2009年
8 黄宝辉;绿洲厂出口创佳绩[N];中国船舶报;2000年
9 记者孟令晶 通讯员刘英;加大力度维护海洋健康[N];秦皇岛日报;2009年
10 记者 孙玲;餐饮废水看你还能油几时[N];上海科技报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 倪玲英;复杂通道中油滴的运动规律与颗粒周围剪切力场研究[D];中国石油大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯先瑞;重力式油水分离器性能的数值模拟[D];大连海事大学;2011年
2 王立陈;皇冠型油水分离器室内室验研究[D];东北石油大学;2011年
3 林浩然;油水分离器优选实验研究[D];大庆石油学院;2010年
4 杜红勇;双锥型油水分离器的CFD仿真研究[D];西南石油学院;2005年
5 郭舜;应用六西格玛方法降低江铃油水分离器故障率[D];南京理工大学;2007年
6 张海涛;波纹板聚结器流动特性的数值模拟[D];天津大学;2007年
7 丰兰;基于新型改性纤维填料的油水分离过程研究[D];天津大学;2007年
8 肖红;三元复合驱采出液性质的研究及油水分离器的优化设计[D];天津大学;2007年
9 葛春香;船舶压载/污水及减摇水舱的自动控制与仿真研究[D];大连海事大学;2005年
10 廖云飞;斜板式变排量压缩机及其汽车空调制冷系统特性研究[D];清华大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026