一、黄河泥沙分离的水力旋流器数学模型建立与分析（论文文献综述）
葛忠义[1]（2021）在《凹壁面切向射流的入射角对粒子扩散的影响》文中进行了进一步梳理旋流分离器是最常见的分离设备之一,其原理是利用离心力从连续相流体中分离颗粒。该类型设备已在各个领域得到广泛应用,包括石油、化学、采矿、制药等。本文数值模拟的连续相湍流模型运用Realizable k-ε,离散相采用DPM模型,数值模拟的结果与实验数据对比并验证数值模拟的可行性与准确性。改变入口管径与入口倾斜角度参数,对三维凹壁面切向射流中离散颗粒的行为进行数值模拟,研究不同粒径固相颗粒的运动轨迹以及分布情况。研究结果表明:入口管径在4-8 mm,入口倾斜角度在0°-45°范围内,粒径较大的颗粒停留时间较短,粒径较小的颗粒停留时间较长。在凹壁面切向射流的作用下,粒径较大（0.3-0.48 mm）的颗粒停留时间没有明显变化,而粒径较小（0.2-0.3 mm）的颗粒停留时间,受射流影响较大。颗粒切向速度整体呈先增长后降低的趋势,在同一时刻随着入口管径的增加,粒子的最大切向速度也随之增加。当入口管径为8 mm时,粒子最大切向速度峰值最大为2.02 m·s-1。随着入口倾斜角度增加,粒子的最大且切向速度降低。当入口角度为0°时,粒子最大切向速度为1.73 m·s-1。对颗粒在分离器内的分布研究表明,粒径大的粒子全部落入筒体底部,粒径小的会运动到筒体上出口处或者长时间悬浮在分离器内。在不同入口管径与不同入口倾斜角度影响下,粒子落入筒体底部的数量也会有所不同。当入口管径为8 mm时粒子分离效率最好,89%的粒子落入筒底底部。当入口倾斜角度为45°时粒子分离效率最好,99%的粒子落入筒体底部。同时,粒子在圆筒底部的周向扩散范围随着入口直径的增加而增大,当入口管径为8 mm时,粒子在圆筒底部的周向扩散范围最大为300.5°。随着入口倾斜角度增加,周向扩散范围缩减,当入口角度为0°时,粒子在圆筒底部的周向扩散范围最大仅为110.1°。入口管径与入口倾斜角度还直接影响了粒子在凹壁面展向的扩散特性。随着入口管径的增加,粒子的展向扩散角度随之增加。当入口管径为8 mm时,粒子扩散角度最大为4.4°。随着入口倾斜角度的增加,粒子的扩散角度随之降低。当入口角度为0°时,粒子扩散角度最大为5.0°。
周洋[2]（2021）在《泵前微压过滤器运行特性研究》文中认为过滤器作为微灌系统的关键设备,其能够对微灌水源进行有效地过滤处理,降低灌水器堵塞的风险,保障微灌系统安全稳定运行。现有过滤器多采用泵后强压过滤方式,针对其存在的水头损失大、能耗高及过滤效果差等问题,提出了一种新型过滤设备—泵前微压过滤器。本文以泵前微压过滤器为研究对象,以水头损失、截沙质量、总过滤效率作为考核指标,开展了进水流量（2-8m3/h）、含沙量（0.5-2.5g/L）、分水器型式（3种）和滤网面积（1105-2060cm2）对过滤器运行特性影响的室内物理模型试验,采用量纲分析和多元回归分析方法对试验结果进行分析,研究成果为过滤器的结构优化、过滤机理及推广应用提供技术支撑,同时丰富过滤理论。本研究主要工作和成果如下:（1）开展了清水水头损失试验,方差分析结果表明,进水流量对水头损失影响最大,其次是分水器型式,最后是滤网面积（影响不显着）;采用量纲分析和多元线性回归结合的方法建立了清水水头损失预测模型,对模型进行了验证,预测值的平均相对误差为6.07%,模型可以较准确地预测清水水头损失。（2）以进水流量、含沙量、分水器型式和滤网面积为考察因素,设计正交试验,采用极差和方差分析法对试验结果进行分析,各因素对水头损失影响大小排序为:进水流量、含沙量、滤网面积、分水器型式;对截沙质量影响大小排序为:含沙量、滤网面积、分水器型式、进水流量;对总过滤效率影响大小排序为:滤网面积、含沙量、分水器型式、进水流量;对方差分析显着因素进行多重比较,进水流量Q取Q1（2m3/h）时,其与Q3（6m3/h）,Q4（7m3/h）,Q5（8m3/h）差异显着,取Q2（4m3/h）时与Q4,Q5差异显着,含沙量和滤网面积取不同水平时水头损失无显着差异;含沙量S取不同水平时,截沙质量间差异显着,当分水器型式和滤网面积取不同水平时,其截沙质量差异不明显,但分水器型式C取C2（1型）,C3（2型）,C4（3型）时,滤网面积A取A3（2060cm2）的截沙质量相对较高;当含沙量S取S5（2.5g/L）时,其与S1（0.5g/L）,S2（1.0g/L）间差异显着,当S取S3（1.5g/L）,S4（2.0g/L）时,其与S1间差异显着,分水器型式对总过滤效率影响显着,但不同处理间差异不显着。（3）采用量纲分析结合多元线性回归方法建立了浑水条件下过滤器的水头损失、截沙质量和总过滤效率预测模型,模型的决定系数R2均大于0.88,采用实测数据对模型进行了验证,其预测相对误差较小,预测精度较高;采用投影寻踪回归（PPR）方法直接建立了过滤器的水头损失、截沙质量和总过滤效率预测模型,建模样本合格率大于95%,模型检验结果表明,PPR模型能准确地预测截沙质量和总过滤效率的变化,对水头损失的预测效果不太理想。（4）将已建模型进行对比,结果表明,PPR模型预测精度与量纲分析模型相当,PPR因其无假定直接建模特性,建模更加方便快速,因此,将具有更加广阔的应用前景;采用PPR模型对不同工况进行了预测,综合考虑水头损失、截沙质量和总过滤效率后,确定最佳工况为:进水流量4m3/h,含沙量1.5g/L,滤网面积2060cm2,分水器型式3型,同正交试验结果综合分析优选出的最佳工况一致。
张力,吴杰,张旭,仝宇[3]（2021）在《两种溢流口形状对水力旋流器性能影响》文中指出为了研究圆柱形溢流口和圆台形溢流口对水力旋流器分离过程性能的影响,该文通过ANSYS软件分别求解其内部速度流场和压力场,分析流场的稳定性。研究结果表明:圆台形溢流口水力旋流器中心轴处的切向速度为零,往外延伸速度不断增大,但在旋流器内壁处,切向速度骤降为零;圆柱形溢流口水力旋流器的切向速度变化规律与之相似,但圆台形溢流口的切向速度变化规律更加平稳。圆台形溢流口水力旋流器整体压降要比圆柱形溢流口水力旋流器大13 kPa;进一步分析两种水力旋流器的分离效率和湍流强度,发现圆台形溢流口的分离效率和湍流强度比圆柱形溢流口略高,固-液两相流在旋流器内部停留的时间更长,分离效率更好。
王政文[4]（2021）在《基于CFD-DEM抛物面壁水力旋流器选型及其对水沙分离的影响》文中研究说明目前使用小型水力旋流器分离细微颗粒越来越受到关注,但常局限于常规形状或特定出入口尺寸等而导致分离性能不佳。本文提出了一种新型抛物面壁水力旋流器（fx10.0）,通过设计,CFD-DEM,试验这三个环节来分析型抛物面壁旋流器和传统圆锥面壁在不同粒径的沙粒,不同入口流速,不同入口浓度下沉砂口回收率,浓缩比,和颗粒过滤彻底时间这三个主要分离指标并对其内部流场和颗粒轨迹进行了分析。由于抛物面壁旋流器分离性能优于传统旋流器,故对抛物面壁旋流器进行两次正交选型,得出下列结论:（1）在不同流速下,在不同浓度下,在不同粒径下抛物面壁旋流器分离性能指标均强于圆锥面壁旋流器,在入口流速1.5m/s时,沉沙口回收率提高13.53%,浓缩比提高0.54,颗粒过滤彻底时间提高0.6s,为分离性能提高最高的时刻。,两种旋流器各自分离性能差距不大,,两种水力旋流器的沉砂口回收率于粒径大小成正比,且新型抛物面壁水力旋流器的沉砂口回收率始终高于传统抛物面壁水力旋流器的沉砂口回收率,其中在35μm时沉砂口回收率差距最大达到14.53%,浓缩比差距也最大达到0.56,颗粒过滤彻底时间快0.6s。数模和试验的沉砂口回收率的误差在15%以内,是由于试验温度,条件并不完全和数模一致以及旋转流的复杂性所导致。（2）在分离性能差距最大工况下,新型抛物面壁水力旋流器的压力梯度更明显,速度快,效率高,在锥段停留时间较长的颗粒大多从沉砂口排出,但磨损也大。与传统圆锥面壁旋流器对比,新型抛物面壁水力旋流器切向速度明显更大,且速度变化梯度更明显;轴向速度也更大,即更有利于沙粒的快速分离,提高分离效率;径向速度也更大,故在分布规律基本一致且均呈中心对称分布下,径向曳力更大,更有助于小颗粒进入内旋流,最大程度上减少溢流跑粗的现象。（3）通过3D打印来制造各种新型水力旋流器便利可行,并且可以通过数模分析。节约设计成本的同时,提高了时间和通用性,并很好的提高了分离效率。（4）第一轮正交选型通过数模对性能更优的抛物面壁水力旋流器的结构因素进行初次选型,筛选出入口直径,沉砂口直径、溢流口直径作为第二轮正交选型因素。（5）第二轮正交选型结果表明影响抛物面壁水力旋流器分离效果的最大的是入口直径B,其次是沉砂口直径A,再次是溢流口直径C。最佳选型沉砂口直径:1.8mm、入口直径:2.3mm、溢流口直径3.1mm。数模选型和试验选型结果一致。
张旭[5]（2021）在《基于CFD的双锥式水沙分离器结构优化研究》文中研究说明随着我国社会和科学技术的高速发展,高含沙的黄河水资源在西北地区常用于农业灌溉、工业用水和城镇居民用水等。浑水水力分离清水装置是新疆农业大学研究人员自主设计的一种新型浑水分离装置,但通过相关研究发现:水沙分离主要发生在装置下部圆锥段,而装置圆柱段仅对上部的水流流动起到平稳作用,对水沙的分离效果并不明显,此外在实际工程应用中还会产生资金浪费和操作不便等问题。本文针对浑水水力分离清水装置存在的问题,提出了一种双锥式水沙分离器,首先运用计算流体力学（CFD）方法对其分离过程进行宏观分析;其次结合固液两相流理论（CFD-DEM）对其分离过程进行微观分析;然后采用单因素法对双锥式水沙分离器性能进行研究;最后运用正交试验法对双锥式水沙分离器进行结构参数优化研究。为双锥式水沙分离器更加适用于黄河净水工程、自来水预处理工程等实际工程应用奠定了坚实基础。本文取得了以下主要成果:1.通过运用CFD方法对结构方案进行宏观研究,得出双锥式水沙分离器要比其他结构方案的流场稳定性和规律性更好,分离效率也更高,因此本文最终选择双锥式水沙分离器作为后续研究对象。2.通过运用CFD-DEM耦合方法,对双锥式水沙分离器内沙粒的运动情况和水沙两相流对分离器的特性进行微观研究。通过分析得到:（1）沙粒粒径越大,沙粒在分离器内停留的时间就越短;（2）只要沙粒粒径在分离器的分离范围内,沙粒在重力、离心力和曳力等合力作用下,即可从排沙口快速排出从而达到分离作用;（3）分离器对粒径在0.015mm及以下的沙粒群的分离效果一般,然而对沙粒粒径大于0.025mm的沙粒群的分离率高达98%以上。将耦合结果与CFD数值模拟结果进行对比发现,两者的流场运动分布规律基本一致,从而验证了CFD数值模拟结果的准确性,为双锥式水沙分离器结构方案的确定提供了可靠依据。3.通过采用单因素法控制主要参数,利用CFD数值模拟对其主要参数分别进行数值试验研究。此研究对双锥式水沙分离器的结构优化研究具有指导意义。4.通过运用正交试验法对双锥式水沙分离器进行结构优化研究。结果表明,各因素对水沙分离效率的影响显着程度从高到低依次为:排沙管直径、下锥室锥度、柱体高度、内锥直径、内锥锥度;结构参数优化后的模型,分离效率增长了11.65%,同时流场的稳定性也有较大提升,优化的可行性得到了证实。
夏宏泽[6]（2020）在《非牛顿流体旋流场内油滴聚结与运移特性研究》文中提出油田含聚采出液由于聚合物的存在大大增加了油水分离处理的难度,水力旋流器由于结构简单、处理速度快与分离效率高等特点,被石油化工等行业广泛利用。因此掌握含聚合物工况下旋流器内油滴聚结特性与运移规律对于解决油田的油水处理难题具有重要的现实意义和工程应用价值。首先对旋流分离技术、非牛顿流体旋流场、旋流场内油滴的聚结破碎与运移轨迹的研究进展分别进行总结。根据流体力学理论与计算流体动力学数值计算方法,展开具体的研究内容与方法。以螺旋导流内锥式水力旋流器为研究对象,应用Solidworks、Gambit与Fluent软件对其进行建模、网格划分与网格独立性检验,对浓度为100～700mg/L的聚合物溶液进行流变特性测试,回归分析则采用幂律流体模型,得到其流变方程来对含聚工况下旋流器内流场的计算进行修正。利用群体平衡模型（Population Balance Model,PBM）对在入口油滴粒径偏小情况下,不同聚合物浓度（100～700mg/L）对旋流器内黏度场、速度场、压力场、油滴聚结特性与分离性能的影响进行研究,发现旋流器内的油滴聚结与分离效率受聚合物浓度影响较大,随着聚合物浓度的增加,黏性阻力增大,油滴受到的离心力减小,部分油滴在边壁附近发生聚结后从底流口流出,油水分离效率逐渐降低;在聚合物浓度为500mg/L的情况下研究了入口流量、分流比、含油浓度与油滴粒径对油滴聚结与分离的影响规律,总结出在含聚工况下适当的提高以上操作参数,可以增大油滴在旋流器轴心处的聚结几率,从而提高分离效率。利用离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）对旋流器内油滴运移轨迹与分离效率进行研究,发现聚合物浓度的增大会延长油滴在旋流器内运移的轴向距离与运移时间,且油滴在x与y方向上的速度幅值也随之减小,增大了油滴分离的难度,而增大入口流量与油滴粒径可以在含聚工况下提高油滴的捕获效率,随着流量由1m3/h增大至5m3/h,溢流捕获的油滴数由176个增加至367个,且油滴各方向上的运动速度均有所提升,在旋流器内停留时间也随之减少,油滴的粒径对旋流器溢流捕获油滴数影响则更为显着,当油滴粒径增加至0.5mm时,旋流器溢流口对油滴的捕获效率达到97.03%。
李盛宝[7]（2020）在《微灌复合网式过滤器的设计及性能试验研究》文中提出作为一种高效节水灌溉技术,近年来微灌技术在我国的应用越来越广。过滤器是微灌系统中不可或缺的关键设备之一,对微灌系统的安全高效运行有重要作用。目前的微灌过滤器在使用中仍存在一定不足,如网式过滤器对絮状杂质过滤效果差、叠片过滤器水头损失大,而串联使用的过滤器连接件较多,占据空间大等。在此背景下,本文设计了一种复合网式过滤器,围绕该过滤器的结构设计、样机性能试验及CFD数值模拟分析等方面展开了研究,主要完成的工作如下:首先,在对市场上现有的过滤器进行调研的基础上,基于复合过滤思想完成了复合网式过滤器的结构设计工作。设计的复合网式过滤器主要包括多级滤网芯、分段式刷体、自动化控制装置等部分,多级滤网芯的滤筒直径不同,可同轴心装配在过滤器壳体中;分段式刷体分别与不同直径的滤筒相匹配;自动化控制装置可在无人值守的情况下实现自动反冲洗的作业需求。为便于结构设计优化与样机制作,利用SolidWorks软件对设计的过滤器进行三维建模,并依据模型制作了样机,样机采用三级滤网结构,滤网目数分别为50、80、120目。第二,对研制的复合网式过滤器样机开展了性能试验以考察样机的水力性能,试验设置了流量18、20、22、24、26 m3/h等5个水平,考察过滤器样机水头损失情况,通过拟合得出了该型号样机的清洁压降曲线,样机试验结果表明:多级复合过滤器的清洁压降曲线仍符合幂函数关系,这与传统的网式过滤器相同,并且,在过滤流量为26m3/h时,样机的水头损失仅有5m,过滤器样机水力性能良好。第三,对研制的复合网式过滤器样机开展了混水试验以考察样机的过滤效果。试验考虑过滤流量和原水含沙率2个因素,其中过滤流量设置了 18、22、26m3/h三个水平,原水含沙率设置了0.07、0.10、0.13g/L三个水平,通过完全试验测试了不同因素水平下样机的水头损失、瞬时流量、滤后水浊度值等。结果表明:过滤流量一定时,随着原水含沙率的增加,水头损失变化加快;同一原水含沙率条件下,水头损失随过滤流量的增大而增大,且变化速度较快。分析样机的瞬时流量变化,认为过滤器在过滤初期未发生堵塞,瞬时流量值没有明显变化,后期瞬时流量会出现突变现象,陡然出现过滤拐点,介质堵塞和滤饼堵塞是导致这一现象的主要原因。滤后水浊度值的变化规律与瞬时流量变化在时间节点上相近,且变化趋势一致。样机试验表明,设计的过滤器在规定的过滤时间内能够满足微灌系统的正常运行。最后,结合试验数据,利用Workbench与Fluent软件对过滤器内部流场分布进行了数值模拟研究,分析了复合网式过滤器样机速度场、压力场、湍动能场的分布规律,模拟得出的水头损失值与实测水头损失值具有相同的变化趋势,通过模拟结果,探讨了过滤器结构中有待优化的部位,为下一步过滤器结构优化提供了技术支撑。
明特[8]（2019）在《引黄灌区高含沙水农田非全流过滤装置试验研究》文中研究指明针对宁夏引黄灌区高效节水灌溉中黄河水流量大、含沙量大难以低成本过滤的问题,对引黄高含沙水农田非全流过滤装置进行了试验研究。采用试验对比的方法,设计了“非饱和土壤水+地埋竖直过滤式（V）”、“非饱和土壤水+地埋水平过滤式（L）”、“非饱和土壤水+辐射井过滤式（R）”、“饱和土壤水+渗水井过滤式（S）”四种不同的非全流过滤装置方案,对以黄河水为水源的高含沙非全流过滤效果进行了较系统的试验研究,为引黄灌区高含沙水农田非全流过滤提供理论依据和技术支撑。试验研究成果如下:（1）通过室内土柱实验得出了在不同水头条件下的试验区土壤入渗规律,得到了适宜农田条件下引黄灌区高含沙水非全流过滤装置试验的最优水头。以试验区引黄灌区唐徕渠渠脚附近农田土壤为入渗对象,设计了 20cm（H20）、57.5cm（H57.5）、95cm（H95）三个不同水头,进行了定水头土柱入渗实验。实验得出:不同水头下湿润锋的运移速度不同,但是都遵循指数为正的幂函数关系规律,由大到小依次为H95>H57.5>H20。累积入渗量和累积入渗率与水头成正比例关系,但是当水头增加到57.5ml继续增加水头时,累积入渗量和累积入渗率的增长速度降低。水分入渗时土壤含水率主要分为三个阶段:迅速上升阶段、缓慢上升阶段、稳定阶段。三种方案渗出水量由大到小依次为 H95>H57.5>H20,分别为 146.46 ml、258.83ml、305.83ml,H57.5 比 H20 增加 76.72%,H95比H20增加108.81%,但是H95比H57.5出水量仅增加18.16%,说明随着蓄水水头的增大,出水量也相应增大,但当蓄水水头增加到57.cm后继续增加时,出水量增长趋势变小。（2）通过田间试验得出了微灌高含沙水不同非全流过滤装置的过滤效果并筛选出最优方案。设计了“无砂混凝土管+针刺无纺布+石英砂+土壤”的非饱和土壤水“地埋竖直过滤式（V）”、“地埋水平过滤式（L）”、“辐射井过滤式（R）”以及饱和土壤水“渗水井过滤式（S）”四种不同的布管方式,在定水头20cm水头的条件下,对引黄灌区唐徕渠高含沙水进行非全流过滤装置试验,结果表明:四个方案单位时间单位长度出水量由大到小依次为S>R>L>V,分别为0.1376m3·（h·m）-1、0.0311 m3·（h·m）-1、0.0227 m3·（h·m）-1、0.0156m3·（h·m）-1,渗水井过滤式为滤水最优方案。当V、L组试验进行到50h,R、S组进行到70h时,滤出水中的含沙量均低于0.4kg/m3,并且随着试验的进行,含沙量有逐渐降低的趋势,最大泥沙粒径为0.112mm,且粒径大于0.1mm的仅占0.077%,能够满足滴灌对水质的要求。综上所述,渗水井过滤式处理采用了防渗漏处理,置换透水性好的沙土为过滤介质,出水量达0.1376m3 ·（h·m）-1,为成本较低、易于推广的最优过滤装置方案。
董辉[9]（2018）在《水力旋流器水合物浆体中颗粒运动研究》文中指出目前,传统化石能源已经被大量开采,造成能源紧缺,因此人们开始不断寻找新型能源。海底浅表层中天然气水合物储藏量十分巨大,被认为是未来可以代替传统化石能源的新型清洁能源。在海底浅表层非成岩天然气水合物固态流化开采的技术中,为了减少水合物从海底输送到海上工作平台过程中能量消耗,需要对采掘破碎后的水合物浆体中的泥沙进行海底预分离。由于水合物浆体主要是由水合物颗粒、泥沙颗粒和液相海水组成,属于固-固-液多相分离问题。因为需要在海底进行预分离,结合水力旋流器自身结构的优点,确定采用水力旋流器分离水合物浆体。研究水力旋流器分离水合物浆体的效率时,其中水合物颗粒的运动轨迹是一个关键科学问题。为此,本文采用DEM-CFD耦合仿真的方法,对水力旋流器水合物浆体中的颗粒运动开展了以下研究工作:（1）通过查阅国内外文献资料,了解了水力旋流器的研究现状,特别是水力旋流器内颗粒运动规律方面的研究成果。（2）DEM-CFD耦合程序的开发。根据多相流体力学和离散元素法的基本理论,研究颗粒在流体中的受力情况,基于EDEM软件和FLUENT软件平台,建立DEM-CFD耦合仿真程序,并进行了可靠性验证。（3）水力旋流器内水合物浆体流动规律与固相颗粒群的运动研究。利用验证过的DEM-CFD耦合仿真程序进行分析计算,研究水力旋流器中水合物浆体的多相流动规律。首先,对水力旋流器内主流相海水的流场进行分析,得到了主流相海水的运动规律。然后研究了水合物颗粒群和泥沙颗粒群在水力旋流器中的运动规律。由于水合物颗粒密度较小,水合物颗粒的运动特点是随着海水螺旋向下运动,进入内旋流后改变运动方向,最终进入溢流管并被排出;泥沙颗粒的密度较大,泥沙颗粒的运动特点是一直随海水在外旋流中螺旋式的向下运动,最终进入底流口并被排出。（4）不同入口区域水合物单颗粒运动特征的研究。利用验证过的DEM-CFD耦合仿真程序进行分析计算,研究不同入口区域水合物单颗粒在水力旋流场中的运动特征。根据仿真结果,提取入口区域五个具有代表性的位置上水合物颗粒的位置、速度和受力数据,分析水合物颗粒的分离运动轨迹、水合物颗粒的运动速度和受力情况。（5）入口区域及粒径对水合物颗粒运动规律的影响研究。为了深入细致的研究从入口不同区域进入的水合物颗粒对其运动轨迹的影响,将入口区域离散化,划分为更小的区域,研究了不同入口区域的水合物颗粒在水力旋流场中的运动规律。水合物颗粒生成的位置越靠近入口上侧和内侧,颗粒越容易从溢流口排出,即形成分离高效区;颗粒生成的位置越靠近入口下侧和外侧,颗粒越容易从底流口排出,即形成分离低效区。水合物颗粒粒径不同时,其运动规律会发生一些新的变化。随着水合物颗粒粒径的减小,入口区域分离高效区的上部逐渐向入口内侧减小,分离高效区的下部逐渐向入口上侧减小;分离低效区的上部逐渐向入口内侧扩大,分离低效区的下部逐渐向入口上侧扩大。通过上述研究,掌握了水合物浆体在水力旋流器中流动规律,通过理论分析和数值模拟,得到水合物颗粒和泥沙颗粒在水力旋流器中的运动轨迹规律。发现了水合物颗粒在入口区域存在高效分离区和低效分离区。这些成果对设计高效率分离水合物浆体的水力旋流器具有直接的参考价值,同时对设计其它高效分离的水力旋流器,提供了一种新的分析手段和方法。
张立华[10]（2018）在《基于相似理论的旋流器系列化设计及二次开发》文中认为目前旋流器设计方法方向研究主要是针对单一型号,尚未有人提出旋流器系列化设计方法。单台旋流器设计方法已经很成熟,但由于整个设计过程比较复杂且需要技术人员进行一步步计算,特别是进行系列化设计时,工作变的重复而繁琐。针对以上问题,本文通过相似准则法提出了一种新的旋流器系列化设计方法,并基于Solid Works进行了快速设计系统的二次开发。首先通过目前成熟的单台旋流器设计方法确定基型旋流器的结构参数,然后通过相似准则将基型扩展为整个系列。由于旋流器内流场固相颗粒的运动轨迹是十分不规则的,并且产生旋转运动,同时对其周围流场产生扰动,而且消耗一部分能量。所以对旋流分离器进行准确与严格的模化是很难的,只能进行相似模化。本文将旋流分离器内部液相和固相皆用微分方程表达,采用方程分析法推导出了旋流分离器的相似准则,并根据每个相似准则对旋流分离器分离效率的影响大小,对相似准则进行优化,忽略影响过小的相似准则。以Visual Studio为开发环境,应用C#语言基于Solid Works二次开发的快速设计方法,结合Access数据库技术对旋流器系列的结构参数进行管理,建立旋流器的快速设计系统。通过调用Solid Works公开的API接口,来实现快速系列化设计,用户可以在C#插件内,通过通用法和克鲁布斯法计算基型旋流器的结构参数。通过OLEDB接口技术和C#语言设计的Solid Works插件实现与Access数据库的连接,进行数据的增加、删除与修改。将旋流器的结构尺寸和边界条件数据借助C#传递到Solid Works软件中,通过宏命令调用Solid Works建立旋流器模型的功能。
二、黄河泥沙分离的水力旋流器数学模型建立与分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、黄河泥沙分离的水力旋流器数学模型建立与分析（论文提纲范文）
（1）凹壁面切向射流的入射角对粒子扩散的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 凹壁面射流研究进展 |
| 1.3 离散相颗粒模型研究现状 |
| 1.4 射流喷嘴结构的研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 立式圆筒体分离器内流场数值计算方法研究 |
| 2.1 数值计算方法的选择 |
| 2.1.1 离散化方法选择 |
| 2.1.2 离散格式选择 |
| 2.1.3 压力速度耦合 |
| 2.2 Realizable k-ε湍流模型 |
| 2.3 多相流模型的选择 |
| 2.3.1 连续相数学模型 |
| 2.3.2 离散颗粒相数学模型 |
| 2.4 物理模型与网格划分 |
| 2.4.1 物理模型 |
| 2.4.2 网格划分 |
| 2.4.3 网格无关性验证 |
| 2.5 数值模拟设置 |
| 2.5.1 边界条件设置 |
| 2.5.2 DPM设置 |
| 2.6 实验研究 |
| 2.6.1 实验装置 |
| 2.6.2 喷嘴设计 |
| 2.6.3 离散颗粒选择 |
| 2.6.4 实验流程 |
| 2.7 数值模拟与实验比较分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 三维凹壁面射流入口管径对离散颗粒行为的影响 |
| 3.1 不同粒径的离散颗粒停留时间分析 |
| 3.2 离散颗粒切向速度分析 |
| 3.3 不同粒径的离散颗粒的分布 |
| 3.4 不同管径下离散颗粒运动轨迹 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 三维凹壁面射流入口角度对离散颗粒行为的影响 |
| 4.1 不同粒径的离散颗粒停留时间分析 |
| 4.2 离散颗粒切向速度分析 |
| 4.3 不同粒径离散颗粒的分布 |
| 4.4 不同角度下离散颗粒运动轨迹 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生期间学术成果 |
（2）泵前微压过滤器运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 泵前微压过滤器简介 |
| 1.4 研究目标、研究内容及技术路线 |
| 第2章 试验概况 |
| 2.1 试验材料及仪器 |
| 2.2 试验装置 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 评价指标 |
| 第3章 清水条件下的水头损失变化规律及影响因素研究 |
| 3.1 泵前微压过滤器的清水水头损失试验 |
| 3.2 试验结果的方差分析 |
| 3.3 清水水头损失预测模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 浑水正交试验数据分析 |
| 4.1 正交试验介绍 |
| 4.2 浑水条件下过滤器的水头损失分析 |
| 4.3 浑水条件下过滤器的截沙质量分析 |
| 4.4 浑水条件下过滤器的总过滤效率分析 |
| 4.5 浑水条件下过滤器正交试验结果的综合分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 浑水条件下过滤器水力及过滤性能预测模型的建立 |
| 5.1 浑水水头损失预测模型的建立 |
| 5.2 浑水截沙质量预测模型的建立 |
| 5.3 浑水总过滤效率预测模型的建立 |
| 5.4 投影寻踪回归(PPR)预测模型的建立 |
| 5.5 PPR仿真计算及寻优 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）两种溢流口形状对水力旋流器性能影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 CFD数值模拟 |
| 1. 1 湍流粘性系数模型 |
| 2 模拟结果 |
| 2. 1 三维模型的建立 |
| 2. 2 旋流器网格划分及边界条件 |
| 2. 3 结果收敛判断 |
| 2. 4 水力旋流器内部速度流场 |
| 2. 5 水力旋流器内部压力场 |
| 3 不同溢流口形状水力旋流器性能分析 |
| 3. 1 水力旋流器分离效率对比 |
| 3. 2 水力旋流器湍流强度对比 |
| 4 结论 |
（4）基于CFD-DEM抛物面壁水力旋流器选型及其对水沙分离的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、历史及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 旋流器发展历史 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 水力旋流器的结构及工作原理 |
| 1.3 国内外研究进展及存在的问题 |
| 1.3.1 水力旋流器结构参数与分离效果之间关系的研究 |
| 1.3.2 水力旋流器试验测量方面研究进展 |
| 1.3.3 水力旋流器两相流数值模拟研究进展 |
| 1.3.4 存在的问题 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 试验方法和评价参数 |
| 2.1 水力旋流器试验目的 |
| 2.2 试验物料和设备 |
| 2.3 试验平台搭建 |
| 2.4 试验流程 |
| 2.5 评价指标 |
| 2.5.1 沉砂口回收率和浓缩比 |
| 2.5.2 颗粒过滤彻底时间 |
| 2.5.3 内部流场 |
| 2.6 颗粒粒径测量方法 |
| 2.7 3D打印技术制造水力旋流器 |
| 2.7.1 3D打印简介 |
| 2.7.2 3D打印技术分类 |
| 2.7.3 水力旋流器的3D打印流程 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 数值计算的研究方法 |
| 3.1 Solidworks三维建模技术 |
| 3.2 ICEM软件划分网格 |
| 3.3 FLUENT数值模拟计算 |
| 3.3.1 FLUENT计算求解过程 |
| 3.3.2 FLUENT计算求解方法 |
| 3.4 EDEM简介 |
| 3.5 CFD-DEM耦合流程 |
| 3.6 CFD-DEM耦合的计算方法 |
| 3.7 数据处理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 新型抛物面壁水力旋流器设计和性能分析 |
| 4.1 模型确立 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 试验与数值模拟的条件 |
| 4.3.1 试验材料和条件 |
| 4.3.2 数值模拟条件 |
| 4.4 水力旋流器分离性能对比与分析 |
| 4.4.1 不同流速下分离性能对比与分析 |
| 4.4.1.1 试验对比与分析 |
| 4.4.1.2 数模对比与分析 |
| 4.4.2 不同浓度下分离指标对比与分析 |
| 4.4.2.1 试验对比与分析 |
| 4.4.2.2 数模对比与分析 |
| 4.4.3 不同粒径下分离指标对比与分析 |
| 4.4.3.1 试验对比与分析 |
| 4.4.3.2 数模对比与分析 |
| 4.4.4 内部流场与颗粒分析 |
| 4.4.4.1 压力和合速度 |
| 4.4.4.2 切向速度 |
| 4.4.4.3 轴向速度 |
| 4.4.4.4 径向速度 |
| 4.4.4.5 内部磨损 |
| 4.4.4.6 不同区域内颗粒运行情况 |
| 4.4.4.7 代表性颗粒运动分析 |
| 4.4.4.8 颗粒群运动分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 新型抛物面壁水力旋流器选型研究 |
| 5.1 模型选取 |
| 5.2 网格划分 |
| 5.3 试验与数值模拟选型条件 |
| 5.4 第一轮正交选型 |
| 5.4.1 正交数模选型设计 |
| 5.4.2 正交数模选型结果与分析 |
| 5.5 第二轮正交选型 |
| 5.5.1 正交选型设计 |
| 5.5.2 正交数模选型结果与分析 |
| 5.5.3 正交试验选型结果与分析 |
| 5.5.4 正交试验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间内研究成果及获奖 |
（5）基于CFD的双锥式水沙分离器结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 黄河泥沙特征 |
| 1.2.1 黄河水沙特点 |
| 1.2.2 黄河泥沙粒配特性 |
| 1.3 课题相关领域研究现状 |
| 1.3.1 浑水水力分离清水装置研究现状 |
| 1.3.2 常用水沙分离设备国内研究现状 |
| 1.3.3 常用水沙分离设备国外研究现状 |
| 1.3.4 CFD-DEM方法的国内外研究现状 |
| 1.3.5 目前常用水沙分离设备存在的问题 |
| 1.4 课题的研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.4.1 课题的研究内容 |
| 1.4.2 课题的创新点 |
| 1.4.3 课题的技术路线流程图 |
| 第2章 双锥式水沙分离器结构方案确定及固液两相流理论 |
| 2.1 结构方案的确定 |
| 2.1.1 结构方案 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 主要技术参数 |
| 2.2 计算流体力学(CFD) |
| 2.2.1 流体动力学基本方程 |
| 2.2.2 混合物(Mixture)模型 |
| 2.3 离散单元法(DEM) |
| 2.3.1 离散单元法的基本原理 |
| 2.3.2 离散单元法接触模型 |
| 2.3.3 离散单元法颗粒模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双锥式水沙分离器CFD数值模拟研究 |
| 3.1 湍流模型确定 |
| 3.1.1 标准k-ε 模型与RNG k-ε 模型 |
| 3.1.2 雷诺应力模型(RSM模型) |
| 3.2 流场计算数值方法确定 |
| 3.3 数值模拟条件确定 |
| 3.3.1 物理模型的建立 |
| 3.3.2 网格划分 |
| 3.3.3 边界条件确定 |
| 3.3.4 求解参数设定 |
| 3.4 数值模拟结果及分析 |
| 3.4.1 数值模拟迭代计算 |
| 3.4.2 流场轨迹 |
| 3.4.3 流场速度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双锥式水沙分离器CFD-DEM耦合数值模拟研究 |
| 4.1 数学模型建立 |
| 4.1.1 网格划分及边界条件确定 |
| 4.1.2 数学模型建立及模拟方法确定 |
| 4.2 CFD与 DEM耦合 |
| 4.2.1 FLUENT与 EDEM耦合过程 |
| 4.2.2 时间步长的匹配 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 流场分析 |
| 4.3.2 代表性沙粒运动分析 |
| 4.3.3 沙粒群运动分析 |
| 4.3.4 沙粒群分布分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双锥式水沙分离器分离性能研究 |
| 5.1 双锥式水沙分离器的数值试验与分析 |
| 5.1.1 数值试验的设计 |
| 5.1.2 进口流速对流场的影响 |
| 5.1.3 内锥锥度对流场的影响 |
| 5.1.4 内锥直径对流场的影响 |
| 5.1.5 入口结构形式对流场的影响 |
| 5.1.6 排沙管直径对流场的影响 |
| 5.1.7 下锥室锥度对流场的影响 |
| 5.1.8 柱体直径对流场的影响 |
| 5.1.9 柱体高度对流场的影响 |
| 5.2 本章小结 |
| 第6章 基于正交试验法的双锥式水沙分离器结构参数优化研究 |
| 6.1 正交试验设计原理 |
| 6.2 正交试验设计 |
| 6.3 正交试验结果 |
| 6.4 优化模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（6）非牛顿流体旋流场内油滴聚结与运移特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 水力旋流器分离技术研究现状 |
| 1.2.1 基本结构与工作原理 |
| 1.2.2 CFD模拟研究现状 |
| 1.3 非牛顿流体旋流场与油滴聚结运移研究现状 |
| 1.3.1 非牛顿流体旋流场研究现状 |
| 1.3.2 旋流场内油滴聚结研究现状 |
| 1.3.3 旋流场内油滴运移轨迹研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容与技术路线 |
| 第二章 旋流器数值计算模型与方法 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 多相流模型 |
| 2.1.4 离散格式的选取 |
| 2.1.5 压力差值格式 |
| 2.1.6 压力速度耦合解法 |
| 2.2 群体平衡模型 |
| 2.2.1 群体平衡模型求解方法 |
| 2.2.2 群体平衡方程 |
| 2.2.3 聚结破碎模型 |
| 2.3 离散相模型 |
| 2.3.1 颗粒的作用力方程 |
| 2.3.2 颗粒的随机轨道模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 网格划分与流变特性测试 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 网格划分与独立性检验 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 网格独立性检验 |
| 3.3 聚合物溶液流变性测试 |
| 3.3.1 聚合物溶液流变方程 |
| 3.3.2 实验标准及设备 |
| 3.3.3 流变测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋流器内油滴聚结与分离特性分析 |
| 4.1 边界条件 |
| 4.2 模拟结果分析 |
| 4.2.1 聚合物浓度 |
| 4.2.2 流量 |
| 4.2.3 分流比 |
| 4.2.4 含油浓度 |
| 4.2.5 油滴粒径 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 旋流器内油滴运移轨迹与分离特性分析 |
| 5.1 边界条件 |
| 5.1.1 入口边界条件 |
| 5.1.2 出口边界条件 |
| 5.1.3 壁面边界条件 |
| 5.2 模拟结果分析性 |
| 5.2.1 聚合物浓度 |
| 5.2.2 流量 |
| 5.2.3 油滴粒径 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间学术成果目录 |
| 致谢 |
（7）微灌复合网式过滤器的设计及性能试验研究（论文提纲范文）
| 基金 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 微灌过滤设备研究进展 |
| 1.2.1.1 单一过滤器 |
| 1.2.1.2 组合过滤器 |
| 1.2.1.3 自清洗过滤器 |
| 1.2.2 过滤与堵塞理论技术研究 |
| 1.2.2.1 试验研究及过滤理论进展 |
| 1.2.2.2 CFD数值模拟 |
| 1.2.3 研究存在问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 复合网式过滤器结构设计及3D建模 |
| 2.1 结构设计 |
| 2.1.1 网式过滤器过滤机理 |
| 2.1.2 结构参数 |
| 2.1.3 过滤器工作过程 |
| 2.2 建立3D模型及样机制作 |
| 2.2.1 3D模型建立 |
| 2.2.2 样机制作 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 试验材料与方法 |
| 3.1 试验设备 |
| 3.1.1 试验设备名称 |
| 3.1.2 试验设备布置图 |
| 3.2 试验设计与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.3 试验数据记录与整理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 试验结果与分析 |
| 4.1 清水试验 |
| 4.1.1 水头损失 |
| 4.1.2 清洁压降曲线 |
| 4.1.3 清水试验结果分析 |
| 4.2 浑水试验下水头损失分析 |
| 4.2.1 水头损失随时间变化规律 |
| 4.2.2 含沙率对水头损失的影响 |
| 4.2.3 过滤流量对水头损失的影响 |
| 4.3 浑水试验下瞬时流量分析 |
| 4.3.1 瞬时流量随时间变化规律 |
| 4.3.2 含沙率对瞬时流量的影响 |
| 4.3.3 过滤流量对瞬时流量的影响 |
| 4.4 浑水试验下滤后水浊度分析 |
| 4.4.1 滤后水浊度随时间变化规律 |
| 4.4.2 含沙率对滤后水浊度的影响 |
| 4.4.3 过滤流量对滤后水浊度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 CFD数值模拟 |
| 5.1 CFD数值模拟理论 |
| 5.1.1 基本微分方程的建立 |
| 5.1.2 湍流模型及计算方法(雷诺时均法) |
| 5.2 计算模型建立及网格划分 |
| 5.3 参数设置及计算 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 速度场分析 |
| 5.4.2 压力场分析 |
| 5.4.3 湍动能场 |
| 5.4.4 模拟结果与清水试验结果对比分析 |
| 5.4.5 根据模拟结果优化过滤器结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 英文摘要 |
| 附录 攻读硕士期间的主要成果 |
（8）引黄灌区高含沙水农田非全流过滤装置试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 国内外含沙水全流过滤研究进展 |
| 1.2.2 含沙水非全流过滤研究进展 |
| 1.3 研究目标、研究内容、技术路线、拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 试验区基本概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 地形地貌 |
| 2.3 气象情况 |
| 2.4 社会与经济 |
| 2.4.1 社会状况 |
| 2.4.2 经济状况 |
| 第三章 不同水头农田土壤土柱入渗实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 实验测试内容及方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 湿润锋运移情况分析 |
| 3.3.2 累积入渗量、累积入渗率情况分析 |
| 3.3.3 土壤含水率情况分析 |
| 3.3.4 渗出水量情况分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 引黄灌区高含沙水非全流过滤装置试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试验测试内容及方法 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 不同规格针刺无纺布拦沙效果分析 |
| 4.3.2 泥沙颗粒运移情况分析 |
| 4.3.3 非全流过滤土壤含水率变化情况分析 |
| 4.3.4 滤水管内累积入渗量、累积入渗率分析 |
| 4.3.5 滤出水量、含沙率以及水中泥沙颗粒粒径分布情况分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 研究工作总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.1.1 不同水头农田土壤土柱入渗实验研究 |
| 5.1.2 基于农田条件下的不同非全流装置过滤试验效果研究 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（9）水力旋流器水合物浆体中颗粒运动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水力旋流器研究现状 |
| 1.2.2 水力旋流器内颗粒运动研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 本文的主要创新点 |
| 第2章 液固耦合理论分析 |
| 2.1 液相流动基本理论分析 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.1.4 控制方程的通用形式 |
| 2.2 固相颗粒受力基本理论分析 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 体积力 |
| 2.2.3 表面力 |
| 2.3 固相颗粒运动基本理论分析 |
| 2.3.1 基本原理 |
| 2.3.2 颗粒运动方程 |
| 2.3.3 颗粒模型 |
| 2.4 DEM-CFD耦合仿真理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水力旋流器液相流场运动分析 |
| 3.1 仿真模拟模型 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 网格独立性验证 |
| 3.2 边界条件及参数设置 |
| 3.2.1 EDEM模型参数设置 |
| 3.2.2 FLUENT模型参数设置 |
| 3.2.3 耦合模块设置 |
| 3.3 耦合仿真可靠性验证 |
| 3.4 速度场模拟结果分析 |
| 3.4.1 切向速度 |
| 3.4.2 轴向速度 |
| 3.4.3 径向速度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水力旋流器中固相颗粒运动分析 |
| 4.1 颗粒群运动分析 |
| 4.2 分离效率分析 |
| 4.3 水合物颗粒运动分析 |
| 4.4 水合物颗粒力学行为分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水合物颗粒入口位置及粒径对其运动规律影响 |
| 5.1 入口位置对颗粒运动的影响 |
| 5.2 颗粒粒径对颗粒运动影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）基于相似理论的旋流器系列化设计及二次开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 课题相关领域的研究进展 |
| 1.2.1 旋流器国外研究现状 |
| 1.2.2 旋流器国内研究现状 |
| 1.2.3 旋流器研究方法现状 |
| 1.2.4 CFD在水力旋流器的研究中的应用现状 |
| 1.3 相似系列化设计国内外研究现状 |
| 1.3.1 相似系列化设计国内研究现状 |
| 1.3.2 相似系列化设计国外研究现状 |
| 1.3.3 课题的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 旋流器系列化设计的理论思想 |
| 2.1 系列化设计思想 |
| 2.1.1 系列化设计理论 |
| 2.1.2 系列化设计的必要性 |
| 2.1.3 系列化设计步骤 |
| 2.1.4 产品进行系列化设计的优点 |
| 2.1.5 系列化设计方法 |
| 2.2 相似理论与相似准则 |
| 2.2.1 相似理论 |
| 2.2.2 相似三定理 |
| 2.2.3 相似准则及其求解 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 旋流器相似准则研究与分析 |
| 3.1 旋流器结构参数系列化设计准则 |
| 3.1.1 旋流器内液相微分方程推导 |
| 3.1.2 固相颗粒微分方程组的推导 |
| 3.1.3 固液两相流运动微分方程单值条件 |
| 3.2 相似准则 |
| 3.2.1 通过相似转换法推导旋流器内流体的相似准则 |
| 3.2.2 应用积分类比法推导旋流器内固相介质的相似准则 |
| 3.3 旋流器相似比的确定 |
| 3.3.1 旋流器分离效率方程的推导 |
| 3.3.2 相似条件的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 旋流器的系列化设计 |
| 4.1 旋流器的边界条件 |
| 4.1.1 泥沙的颗粒粒径 |
| 4.1.2 泥沙颗粒质量浓度 |
| 4.1.3 边界条件分级的确定 |
| 4.2 旋流器主体结构设计 |
| 4.2.1 主直径D的计算 |
| 4.2.2 各料口尺寸的计算 |
| 4.3 旋流器基型结构参数设计 |
| 4.4 旋流器的系列化设计 |
| 4.4.1 泥沙分离用旋流器系列化设计 |
| 4.4.2 煤矿、铁矿、高岭土方向旋流器的系列化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于相似准则设计的旋流器内部流场模拟 |
| 5.1 Fluent软件介绍 |
| 5.2 三维模型的创建与网格划分 |
| 5.2.1 三维模型的建立 |
| 5.2.2 旋流器网格划分 |
| 5.2.3 结果收敛判断 |
| 5.3 旋流器分离效率对比 |
| 5.4 相似准则设计旋流器内部流场 |
| 5.4.1 旋流分离器内部速度流场 |
| 5.4.2 旋流分离器内部压力场 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于SolidWorks二次开发的快速设计系统 |
| 6.1 快速设计系统 |
| 6.2 SolidWorks二次开发概述 |
| 6.2.1 二次开发的基本理论 |
| 6.2.2 SolidWorks二次开发的功能优势 |
| 6.2.3 SolidWorks二次开发工具选择 |
| 6.3 SolidWorks功能模块开发 |
| 6.3.1 系统总体设计 |
| 6.3.2 旋流器设计流程的开发 |
| 6.3.3 数据库管理模块的建立 |
| 6.3.4 旋流器结构参数模块的开发 |
| 6.3.5 系统运行验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A攻读学位期间所发表的论文 |
四、黄河泥沙分离的水力旋流器数学模型建立与分析（论文参考文献）
- [1]凹壁面切向射流的入射角对粒子扩散的影响[D]. 葛忠义. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [2]泵前微压过滤器运行特性研究[D]. 周洋. 新疆农业大学, 2021
- [3]两种溢流口形状对水力旋流器性能影响[J]. 张力,吴杰,张旭,仝宇. 液压气动与密封, 2021(05)
- [4]基于CFD-DEM抛物面壁水力旋流器选型及其对水沙分离的影响[D]. 王政文. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]基于CFD的双锥式水沙分离器结构优化研究[D]. 张旭. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]非牛顿流体旋流场内油滴聚结与运移特性研究[D]. 夏宏泽. 东北石油大学, 2020(03)
- [7]微灌复合网式过滤器的设计及性能试验研究[D]. 李盛宝. 河南农业大学, 2020
- [8]引黄灌区高含沙水农田非全流过滤装置试验研究[D]. 明特. 宁夏大学, 2019(02)
- [9]水力旋流器水合物浆体中颗粒运动研究[D]. 董辉. 西南石油大学, 2018(07)
- [10]基于相似理论的旋流器系列化设计及二次开发[D]. 张立华. 兰州理工大学, 2018(09)