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题名中心复合设计的水力旋流器结构优化与试验研究
被引量：4
- 1
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作者
张文华
李东来
刘秀林
张宏斌
郭建华
陈淑鑫
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机构
齐齐哈尔大学机电工程学院
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第7期993-999,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51175273)
黑龙江省省属本科高校基本科研业务费项目(135409309,135509209,135409605,145209407)
齐齐哈尔市科技计划项目(CGYGG-20202002,ZDGG-202201)。
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文摘
水力旋流器分离过程难以实现低能耗高效率的操作,现提出一种锥形溢流管的开缝结构。通过研究试验与响应面模型,以旋流器分离效率与压降为目标函数,实现锥形溢流管开缝层数、开缝位置及开缝角度的优化设计分析。针对100 mm型旋流器,采用中值粒径为41.52μm的玻璃珠细粉测试,实验结果表明:在一定范围内开缝定位尺寸对旋流器分离性能影响较小;开缝角度和层数对旋流器分离性能影响显著。得出最优组合是溢流管开缝层数为3层、开缝定位尺寸为5.3 mm、开缝角度为58°的旋流器。较之常规型水力旋流器,经多次实验得出入口流量为920 mL/s,旋流器分离效率增幅率为0.26%,达到最高,压降降低率为24.88%,可见节能效果显著。
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关键词
水力旋流器
开缝结构
压降
优化设计
流体动力学
响应面
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Keywords
hydrocyclone
open seam structure
pressure drop
optimization design
fluid dynamics
response surface
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分类号
TQ051.8
[化学工程]
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题名锥形溢流管开缝水力旋流器流场特性与分离性能研究
被引量：3
- 2
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作者
张文华
李东来
徐京明
郭建华
刘秀林
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机构
齐齐哈尔大学机电工程学院
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2023年第8期64-72,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51175273)
黑龙江省省属本科高校基本科研业务费面上项目(135409309)。
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文摘
为降低旋流分离器压降,达到节能减排的目的,设计溢流管底部开缝结构的旋流器。通过固液分离试验与数值模拟相结合,对常规溢流管(型号Ⅰ)、溢流管双切开缝(型号Ⅱ)、溢流管单切开缝(型号Ⅲ)的旋流器入口流量由780 mL/s逐渐增至1000 mL/s时的分离性能进行分析研究。研究结果表明:随入口流量的增加,锥型溢流管开缝对旋流器分离效率的影响逐渐减小,压降降幅逐渐增大,入口流量为980 mL/s时,两种改进后旋流器分离效率达到最高值,相较于型号Ⅰ旋流器,型号Ⅱ和型号Ⅲ旋流器的分离效率均基本保持不变,而压降分别降低高达到22.85%,27.46%,节能效果显著。模拟结果显示改进后旋流器的轴向速度、切向速度、压强均有所下降,溢流管开缝对轴向速度影响较大,中心处轴向速度降低明显,对切向速度影响较小。为深入探究旋流器内部流场的规律和旋流器结构改进提供了依据。
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关键词
水力旋流器
锥形溢流管
开缝结构
压降
数值模拟
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Keywords
hydrocyclone
conical overflow pipe
cracked construction
pressure drop
numerical simulation
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分类号
TH138.8
[机械工程—机械制造及自动化]
TQ051.8
[化学工程]
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题名锥体开缝对水力旋流器固液分离性能的影响
被引量：4
- 3
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作者
段继海
黄帅彪
高昶
陈阿强
黄青山
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机构
青岛科技大学化工学院
中国科学院青岛生物能源与过程研究所
中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1823-1831,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0301701)
国家自然科学基金项目(21878318
+2 种基金
91434114)
中国科学院科研装备研制项目(YZ201641)
中国科学院关键技术人才项目(Y8110519DM)
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文摘
设计了一种新型锥体切向开缝结构的水力旋流器,并针对锥体开缝长度、位置、数量以及开缝型式对水力旋流器分离性能的影响开展了实验研究。研究结果表明:锥体开缝会使水力旋流器的压降大幅降低;开缝长度由10 mm增大到50 mm的过程中,分离效率呈现先增大后减小的趋势,开缝长度为20 mm时最佳;第二条缝隙的开缝位置由锥体底部向上移动的过程中,分离效率也呈现出先增大后减小的趋势,距底部缝隙80 mm时分离效率最高;保持出口截面积不变,在底部开6 mm长的缝隙,另外在最佳开缝位置处开一条长缝隙时的分离效率最高,且与底部缝隙呈反方向分布是最优的开缝型式,与常规水力旋流器对比,在高流量下其分离效率仅降低了1.48%,但压降降低可达36.84%,节能效果显著,具有重要的应用价值。
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关键词
分离
实验验证
流动
水力旋流器
开缝结构
压降
分离效率
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Keywords
separation
experimental validation
flow
hydrocyclone
slit structure
pressure drop
separation efficiency
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分类号
TQ028.54
[化学工程]
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题名溢流管开缝对旋流器分离性能影响研究
- 4
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作者
张文华
李东来
刘秀林
张宏斌
郭建华
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机构
齐齐哈尔大学机电工程学院
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第6期857-865,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51175273)
黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(135409309)。
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文摘
针对水力旋流器分离过程中溢流管内部流体高速旋转造成的大量能量损失,基于压降机理,增加溢流管过流量可降低旋流器内部流体动能损失,将直径为100 mm型号旋流器溢流管设计为:水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的渐缩开缝型溢流管。选用多相流VOF模型和雷诺应力模型(RSM)计算不同型号旋流器的分离性能,对旋流器内部速度场、压力场进行了细致分析,并在相同实验条件下对改进前后的水力旋流器进行物料分离实验,研究新型水力旋流器节能效应。结果表明:压降降低主要与轴向速度、切向速度衰减、压强降低梯度有关。入口流量在880~1000 mL/s范围内,溢流管水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的旋流器与常规旋流器分离效率基本趋同,且在入口流量为980 mL/s时分离效率达到最高,此时相较于常规型水力旋流器压降降幅率分别为23.79%、11.65%、26.46%,节能效果显著。
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关键词
水力旋流器
开缝结构
压降
分离效率
分级效率
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Keywords
hydrocyclone
slotted structure
pressure drop
separation efficiency
classification efficien
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分类号
TQ051.8
[化学工程]
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