船載分油機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及流場特性研究.pdf

1、碟式分離機(jī)由于結(jié)構(gòu)緊湊、單位時(shí)間處理量大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力系統(tǒng)及輔助潤滑系統(tǒng)的油水分離場合。
　　闡述了離心澄清型碟式分離機(jī)及離心分離型碟式分離機(jī)的分離機(jī)理。根據(jù)理論公式及經(jīng)驗(yàn)公式完成離心分離型碟式分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸的常規(guī)設(shè)計(jì)。
　　利用ANSYS ICEM CFD軟件完成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部二維流場模型的四邊形網(wǎng)格劃分，并在FLUENT軟件中完成多相流場數(shù)值計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示模型油相出口處含油率達(dá)99.99521％，分

2、離效果良好。研究了改變碟片錐角對分離效率的影響，碟片錐角為45°模型的分離效率高于碟片錐角為40°和50°的模型，該結(jié)果是由于碟片表面流體受力的改變和碟片邊緣尺寸的改變共同作用的結(jié)果;研究了改變碟片間距對分離效率的影響，結(jié)果表明碟片間距越小對油水分離越有利。上述模擬結(jié)果得到已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。
　　在二維數(shù)值模型得到驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，建立三維流場模型并完成六面體網(wǎng)格劃分，在FLUENT中完成數(shù)值計(jì)算。根據(jù)模擬結(jié)果得到的油相濃度分布云圖

3、、壓力分布云圖及碟片間隙速度分布確定模型的合理性。探究轉(zhuǎn)速、水相粒徑、入口速度對分離效率的影響。模擬結(jié)果表明:在生產(chǎn)能力不變的情況下，提升轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速可以大幅提高分離機(jī)的分離效率;在一定范圍內(nèi)，水相粒徑的增大可以提高分離機(jī)的分離效率，當(dāng)水相粒徑增大到一定程度，對分離效率的提高不再有顯著影響;入口速度的提升會(huì)導(dǎo)致處理量增大，從而減小分離效率。
　　在三維數(shù)值模型建立的基礎(chǔ)上，利用UDF函數(shù)在FLUENT軟件中完成周期性搖擺工況下的三維流