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1. 研究目的与意义

本型号高速管式分离机是利用离心力，分离液体与固体颗粒混合物中各组分的机械。本课题研究的内容是应用计算流体动力学的方法来模拟不同转速、固体颗粒大小、进料流量等参数对管内两种介质的分离效果的影响。最终，实现对fluent软件的学习和分离机性能的深入了解，以及分离机中的流体状况的可视化分析。

2. 国内外研究现状分析

管式分离机适用于固体颗粒直径0.01～100μm、固相浓度＜1％、两相密度差大于10g/m³难分离的乳浊液或悬浮液。因其转速可高达1000030000dmin，分离因数可高达1000030000，在各行业中应用非常广泛。比如：润滑油的净化、口服液的提纯、血液制品业、生物制品业、饮料业、制药行业、食用油业、煤焦油的净化等等。国内外对分离机的研究主要分为如下几个方面：分离机在某一领域的创新应用；分离机关键部件的动力学分析，如转子的动力学稳定性、转轴的安全性力学分析；分离机内部流体状态的分析，包括实验分析，CFD数字模拟分析。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容: 管式分离机适用于固体颗粒直径0.01～100μm、固相浓度＜1％、两相密度差大于10g/m³难分离的乳浊液或悬浮液。管式分离机主要由挠性主轴、管状转鼓、上下轴承室。转鼓正常运转后，被分离物料自进料管进入转鼓下部，在强大的离心力作用下将两种物质分离，重相进入重相收集器或沉淀在转鼓底部，轻相经分离头重心部位轻相液口喷出。采用基于有限体积法的软件fluent来对管式分离机内的流体的流动进行模拟。为更好的研究分离机的性能，不断改变转速，不同流体浓度，分离机内不同流体体积进行cfd数字模拟可视化分析，得到分离效果曲线。并且与实验数据相分析，找出模拟数据和实验数据间的关系以及分析原因。

1）学习和掌握管式分离机的运用和模拟软件的使用。

2）并通过数值模拟得出一定的数据为完成论文提供必须的知识和足够的材料。

4. 研究创新点

分离机主要缺点是间歇操作。

转鼓容积小。

要频繁地停机清除沉渣．所以要通过加强分离理论研究和离心分离过程研究来强化离心分离机分离性能．但是理论研究不能让人直观的看到转鼓内流体流动状况．所以采用基于有限体积法（fvm）的cfd软件fluent中的多相流模型mixture来对管式分离机内的流体的流动进行数值模拟，使研究结果可视、直观化。