新型動(dòng)態(tài)斜面式撇油器流場數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、溢油污染治理是海洋環(huán)境保護(hù)的重要課題,機(jī)械回收技術(shù)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(jī)械溢油回收技術(shù)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(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)國內(nèi)外各種溢油回收技術(shù)的工作機(jī)理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過對比分析,確定以目前應(yīng)用較為廣泛的動(dòng)態(tài)斜面式撇

2、油器作為本論文的研究對象,綜合運(yùn)用多種溢油回收技術(shù),對其進(jìn)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(gè)驅(qū)動(dòng)輪來實(shí)現(xiàn),而后者則是通過集油箱內(nèi)置的水泵連續(xù)不斷地抽排海水以形成負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)水流的快速流動(dòng)進(jìn)而拖動(dòng)上層溢油的流動(dòng)。結(jié)合N-S方程,對“雙重拖帶”的作用機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)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(yīng)用CAD與CFD相結(jié)合的方法來對撇油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。以驅(qū)動(dòng)輪的半徑為優(yōu)化對象,以不同的驅(qū)動(dòng)輪半徑為參數(shù)建立了多個(gè)新型撇油器的CAD三維幾何模型。利用Fluent軟件對各模型進(jìn)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(yùn)用層次分析和模糊評判相結(jié)合的方法,以流場中y軸正向平均速度、y向速度標(biāo)準(zhǔn)差以及