旋流器内空气核的形成机理和形状的实测研究

首次采用先进的高速摄象机对旋流器内空气核的出现、发展直至形成的整个过程以及形成后的形状进行了全面系统的实测研究。研究发现空气核的形成经历了孕育、发展及形成三个不同的阶段;在旋流器内不同的高度,空气核的形状有所不同,在底流口上端发生最大程度的偏摆,而在溢流管内出现类似“葫芦”形状;旋流器的进口流量和锥角对空气核的形成过程及形状尺寸有着重要的影响。空气核的形成运动过程为一随机过程,这是造成分离过程具有随机特性的主要因素之一。     

水力旋流器分离理论的研究与发展趋势

介绍了国内外对水力旋流器分离理论研究的现状，简要分析了各种分离理论特点，并提出用非线性随机理论来描述水力旋流器的分离过程，并对其发展进行了展望。     

椭圆形封头直边设置问题

通过对椭圆形封头与筒体连接处的受力分析,计算了筒体与椭圆形封头连接处的边缘力、边缘力矩和边缘应力,结果表明,边缘应力恒为负,这能改善内压作用下边缘连接处的受力状况。结合制造因素,提出了椭圆形封头直边设置的要求。     

水力旋流器内空气核形成过程研究

利用高速摄像技术对空气核的形成、发展和稳定过程进行了测试,以期为全面了解旋流器内流场特性及分离特性提供依据,也为进一步深入研究旋流器分离机理和优化结构设计提供试验依据。结果表明,旋流器内空气核在形成过程中,当锥角小时,底流口处出现消失现象,消失长度与进口流量有关;在贯通过程中,空气从溢流口被吸入,贯通后又从底流口被吸入;空气核尺寸、形状以及弯曲、扭曲的严重程度受旋流器锥角和操作参数的影响较大。为了减小空气核对流场和颗粒分离的影响,旋流器结构与操作参数之间应有一相匹配的最佳操作参数。     

基于MATLAB的BP神经网络在旋流器模拟设计中的应用

利用MATLAB工具箱中的BP神经网络模型建立了旋流器的三层神经网络,提出了旋流器隐层单元数的确定方法,并通过所选择的函数及所构建的网络结构,对网络学习训练得到了14-20-2的预测性能模型,利用所收集的60组样本数据进行训练的结果表明所采用函数和网络结构具有较高精度,由训练得到的权值和阈值对旋流器性能进行预测的结果显示它能满足工程需要.     

基于高速摄像技术的旋流器空气柱特征研究

利用高速摄像技术研究了不同锥角和进口流量下旋流器内空气柱的结构特征。结果表明,旋流器内空气柱的形状、弯扭程度因旋流器锥角和进口流量不同而不同,不能单纯用柱状、麻花状、正弦曲线状等来描述。因此,为减少空气柱对旋流器分离效率的影响,旋流器应采用合适的锥角及与之相匹配的最佳进口流量。     

旋流器分离过程随机特性的物理描述

对旋流器中固液两相流运动的随机特性进行了分析,从旋流器内流场的湍动特性、特殊流动形式、颗粒的运动、颗粒在旋流器中的位置、操作条件等几个方面对其进行了随机性物理描述,提出采用随机理论描述旋流器内的真实分离行为的必要性。     

水力旋流器固体颗粒运动行为的分析

通过对旋流器内固体颗粒的受力分析,提出固体颗粒精确运动轨迹结构是由确定性的径向力、轴向力以及不确定性的随机力所决定,并对固体颗粒存在的随机因素进行了分析.在此基础上,分析了固体颗粒与液体的跟随性,认为在强湍流情况下,颗粒除在径向方向的运动有别于液体介质外,在轴向与切向也存在差异,且这种差异与颗粒粒度大小、密度、流体性质以及湍流强度有关.     

旋流器分离过程非线性方法的研究进展

综合介绍了国内外采用非线性数学方法来描述旋流器分离过程的研究进展,分析了各种方法的基本思想,提出了它们目前存在的问题,对各种方法进行了比较,并对采用非线性方法来描述旋流器分离过程的发展进行了展望。     

旋流分离器中固体颗粒随机轨道的数值模拟及分离特性分析

在考虑液相与固体颗粒之间相互作用的条件下,对液相采用雷诺应力模型(RSM),固粒采用随机轨道模型成功地模拟出固体颗粒的运动轨迹,这形象地反映出固体颗粒在旋流器中的分离过程。分析颗粒运动迹线表明颗粒粒径、颗粒注入位置以及颗粒在循环流中的流动特性等方面对分离性能都存在着很大的影响;另外,利用底流与溢流排出的颗粒数量比例来确定粒级效率,在与试验值比较后发现两者相近,从而为确定粒级效率提供了又一种方法。