液力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)射流攪拌器內(nèi)部流動數(shù)值仿真及水力特性研究.pdf

1、在用于戰(zhàn)略石油儲備的大型原油儲罐中,為防止原油中重組分物質(zhì)的沉積帶來的有效成份的浪費以及油罐的清洗等問題,通常都裝有攪拌設備.旋轉(zhuǎn)射流混合攪拌系統(tǒng)是目前用于克服此類問題最安全、最有效的途徑.國外關(guān)于此系統(tǒng)的開發(fā)比較早,而且已經(jīng)取得了很好的成效,而國內(nèi)如今處于研發(fā)起步階段.為推動該攪拌系統(tǒng)在國內(nèi)的廣泛應用,自行研發(fā)具有不可低估的意義.本文課題所涉及的項目便是對大型工業(yè)原油儲罐旋轉(zhuǎn)噴射混合系統(tǒng)研制,以旋轉(zhuǎn)射流攪拌器(英文全稱為Rotary

2、Jet Mixing Sytem,縮寫為RIM系統(tǒng))為研究對象,利用CFD技術(shù)對旋轉(zhuǎn)射流攪拌器的過流部分進行了全流道的數(shù)值模擬,以期通過其內(nèi)流場的分析,綜合各種影響因素,對過流各部件的外特性進行分析研究,輔助結(jié)構(gòu)設計及優(yōu)化,以期滿足實際工程應用的要求. 在已有結(jié)構(gòu)設計的基礎(chǔ)上,通過對結(jié)構(gòu)的分析簡化,建立了用于CFD計算的幾何模型,并對其進行了網(wǎng)格劃分;依據(jù)實際的工作情況,定義了合理的邊界條件類型;給出了用于對旋轉(zhuǎn)射流攪拌器性能預

3、估的方法,包括軸流渦輪的性能預測,噴嘴的出口性能預測以及整機的效率及噴射反沖力矩等.用CFD數(shù)值模擬軟件對多種參數(shù)組合(進口流量和渦輪轉(zhuǎn)速)和多種結(jié)構(gòu)變化的旋轉(zhuǎn)射流攪拌模型進行了數(shù)值模擬,截取了一系列特殊位置的平面,分析了速度、壓力等的變化情況;將數(shù)值計算報告出來的數(shù)據(jù)進行處理,計算并分析了過流各部件及整機等的性能情況,給出了渦輪部分多種工況及結(jié)構(gòu)下的功率與轉(zhuǎn)速、輸出扭矩與轉(zhuǎn)速、效率與轉(zhuǎn)速等的曲線圖,同時也給出了噴嘴出口動力分析,最后給