船用立式油水分離器分離性能的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、由于受船舶機艙空間條件的限制,目前船舶上實際使用的油水分離裝置大多是立式重力分離與聚結分離相結合的油水分離器。由于其處理量小,效率低等因素,使得船舶油水分離器的使用受到限制,因此有必要對其進行研究,以提高設備的處理量和分離效率。
　　 本論文選擇CYF-B型船用立式油水分離器為研究的原始對象,并對其各部件的結構進行簡化,來建立適合求解器計算的幾何模型。首先,用單相的水代替油水的混合相,模擬了安裝入口構件、穩(wěn)流構件以及二者同時存在

2、時分離器內(nèi)部流場的分布;其次,利用控制變量法和混合相模型,模擬了影響油水分離器分離效率的因素;最后,對分離器的入口構件、穩(wěn)流構件及出口位置進行了優(yōu)化,并且通過調整油水分離器的幾何模型和網(wǎng)格的劃分方法,利用物質輸運模型和離散相模型,在拉格朗日坐標系下模擬了油粒在分離器內(nèi)的運動軌跡。
　　 數(shù)值模擬的結果表明:(1)入口構件能夠降低分離器內(nèi)部流場的動能,而穩(wěn)流構件能夠使得整個流場的速度均勻分布,則它們同時應用于分離器時,既能降低流場

3、動能,又能使得流場的速度分布均勻;(2)油水分離效率的影響因素主要有:分離器的處理量、工作溫度、油和水的密度差、油粒的直徑以及油的粘度等,這些影響因素對分離器分離效率的影響并不是線性的,存在一個使得影響因素和分離效率間配合的恰到好處的最優(yōu)值;(3)油出口放到分離器的左邊后,分離器上半部分內(nèi)流體的流動變得更加平穩(wěn),抑制了流場中的渦流現(xiàn)象。在沒有特殊要求的條件下,分離器的入口構件應水平放置。安裝雙穩(wěn)流構件時,應使板間距離在24mm左右;(4