海上溢油回收人工水母裝置模型的特征分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、本項(xiàng)目來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.50379024)和上海市重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目(T0601)。并且對(duì)已研制出的溢油回收人工水母裝置結(jié)構(gòu)申請(qǐng)了專(zhuān)利：一種水面溢油回收器(申請(qǐng)專(zhuān)利號(hào)為200610118209.3)。 海上溢油控制與回收是海洋環(huán)境保護(hù)中的世界性難題之一。從目前國(guó)內(nèi)外海上溢油回收技術(shù)的研究現(xiàn)狀來(lái)看，在惡劣海況條件下，海上溢油回收問(wèn)題并沒(méi)有得到很好的解決。本課題首次應(yīng)用仿生機(jī)械學(xué)原理，仿照天然水母設(shè)計(jì)出溢油回收人

2、工水母試驗(yàn)裝置。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，研制出了溢油回收人工水母試驗(yàn)裝置，并重點(diǎn)對(duì)該試驗(yàn)裝置模型進(jìn)行了特征分析和試驗(yàn)研究。本文完成的主要工作如下： (1)本文在已設(shè)計(jì)出的人工水母基本模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)原有人工水母基本模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，研制出了實(shí)驗(yàn)室條件下的溢油回收人工水母試驗(yàn)裝置。 (2)通過(guò)對(duì)Burgers渦數(shù)學(xué)模型的重點(diǎn)研究，對(duì)溢油回收人工水母裝置吸油特性的影響因素進(jìn)行了定性分析，得出了影響人工水母裝置

3、吸油特性的主要因素，主要影響因素有：裝置的主軸轉(zhuǎn)速、攪拌葉輪和排水葉輪的結(jié)構(gòu)尺寸、攪拌葉輪的安裝位置以及溢油的自身特性等。 (3)根據(jù)溢油回收人工水母裝置模型的旋渦理論分析，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜設(shè)計(jì)了三個(gè)不同階段的試驗(yàn)方案：可行性試驗(yàn)、主要參數(shù)匹配試驗(yàn)和吸油特性試驗(yàn)。解決了在人工水母試驗(yàn)裝置殼體內(nèi)部流場(chǎng)極其復(fù)雜條件下，流場(chǎng)相互干擾問(wèn)題、進(jìn)口流量與出口流量匹配問(wèn)題、主軸轉(zhuǎn)速與葉輪安裝位置的匹配問(wèn)題等，為人工水母裝置吸油特性試驗(yàn)研究創(chuàng)造了