新型動態(tài)斜面式撇油器流場數(shù)值模擬與結構優(yōu)化研究.pdf

1、溢油污染治理是海洋環(huán)境保護的重要課題,機械回收技術一方面可以有效清除海上溢油,另一方面還可以回收石油資源,回收溢油的過程基本不會造成二次污染,因此是目前理想的溢油治理手段。而目前機械溢油回收技術的發(fā)展仍不夠成熟,開發(fā)出的產(chǎn)品大多存在回收效率低、結構復雜、適用環(huán)境有限等不足之處,無法滿足人們對溢油回收提出的要求。
　　 本文在概括總結國內外各種溢油回收技術的工作機理和特點的基礎上,通過對比分析,確定以目前應用較為廣泛的動態(tài)斜面式撇

2、油器作為本論文的研究對象,綜合運用多種溢油回收技術,對其進行優(yōu)化以期得到更好的溢油回收效果。為此,本文主要開展了以下主要工作:
　　 1、提出了“雙重拖帶”的概念。即表層傳送帶的拖帶作用和底層水流的拖帶作用,前者用一個驅動輪來實現(xiàn),而后者則是通過集油箱內置的水泵連續(xù)不斷地抽排海水以形成負壓來實現(xiàn)水流的快速流動進而拖動上層溢油的流動。結合N-S方程,對“雙重拖帶”的作用機理進行了數(shù)值模擬,模擬結果表明:“雙重拖帶”比傳統(tǒng)的拖帶作用

3、收油效果更好,而且適用的溢油粘度范圍也更加廣泛。
　　 2、為了保證溢油回收的效率,本文應用CAD與CFD相結合的方法來對撇油器內部結構進行了優(yōu)化設計。以驅動輪的半徑為優(yōu)化對象,以不同的驅動輪半徑為參數(shù)建立了多個新型撇油器的CAD三維幾何模型。利用Fluent軟件對各模型進行仿真分析,以單相水為流體,得到了各模型的速度矢量分布圖。
　　 3、運用層次分析和模糊評判相結合的方法,以流場中y軸正向平均速度、y向速度標準差以及