| 基于CFD的循环生物絮团系统涡旋分离器结构参数优化 |
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| 引用本文： | 史明明,朱松明,叶章颖,韩志英,李建平,阮贇杰. 基于CFD的循环生物絮团系统涡旋分离器结构参数优化[J]. 农业机械学报, 2017, 48(9): 287-294，278 |
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| 作者姓名： | 史明明 朱松明 叶章颖 韩志英 李建平 阮贇杰 |
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| 作者单位： | 浙江大学,浙江大学,浙江大学,浙江大学,浙江大学,浙江大学;康奈尔大学 |
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| 基金项目： | “十二五”国家科技支撑计划项目（2014BAD08B09）、国家自然科学基金青年基金项目（31402348）、中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所重点实验室开发基金项目（2015）和中国博士后科学基金项目（2014M551747） |
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| 摘 要： | 为提高循环生物絮团系统涡旋分离器分离效率,以欧拉-欧拉多相湍流模型为理论框架,运用计算流体力学技术,对3种不同筒径比α涡旋分离器内固液两相三维流动进行了数值模拟,并分析了相关速度云图、速度矢量云图、流体迹线云图、内部固相分布以及出口处固相体积分数变化等。模拟结果表明:在进水口进水速度为0.36 m/s时,随着筒径比α的增大,3种涡旋分离器套筒外侧以及进水口以下部分速度流场差别较小,但套筒内流场湍流逐渐加剧,同时,套筒外侧附近和套筒内部,涡旋逐渐加剧,增加能耗,且不利于固体颗粒的沉积,总体而言,涡旋分离器在α为1.5之后分离效率下降,并保持相对稳定,具体表现为,当涡旋分离器α为1.5时,内部固相体积分数相对较高,而出口处固相体积分数较低,随着α增大,其分离效率由α为1.5时的27%降至α为2.0时的17%,并随着α再次增至2.5时,分离效率保持基本不变。涡旋分离器流场速度的实测结果与模拟结果基本一致,而分离效率存在一定差异,但是变化规律相同,表明数值模拟在优化涡旋分离器结构方面是可行的。
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| 关 键 词： | 循环生物絮团系统 涡旋分离器 计算流体力学 多相流 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2017-01-18 |
Structural Parameter Optimization of Hydraulic Vertox Separator in Recirculating Biofloc Technology System Based on Computational Fluid Dynamics |
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| SHI Mingming,ZHU Songming,YE Zhangying,HAN Zhiying,LI Jianping and RUAN Yunjie. Structural Parameter Optimization of Hydraulic Vertox Separator in Recirculating Biofloc Technology System Based on Computational Fluid Dynamics[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(9): 287-294，278 |
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| Authors: | SHI Mingming ZHU Songming YE Zhangying HAN Zhiying LI Jianping RUAN Yunjie |
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| Affiliation: | Zhejiang University,Zhejiang University,Zhejiang University,Zhejiang University,Zhejiang University and Zhejiang University;Cornell University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | recirculating biofloc technology system hydraulic vortex separator computational fluid dynamics multiphase flow numerical simulation |
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