危险品收纳车的气固分离装置数值模拟及结构参数优化

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:billysjq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
危险品收纳车是应对危险品道路运输泄漏事故处置而生的多功能收纳车,主要处理事故泄漏的液体与颗粒危险品。而采用真空负压收集上来的颗粒危险品属于气固混合物,事故处置装置对这种混合物处理不慎就会导致危险品颗粒重新泄漏于大气中,导致二次污染。为了减少这种现象,将旋风分离器和滤筒式过滤器进行组装成一种新的过滤设备,利用其各自的优点达到对固体颗粒的有效分离。所以研究这种事故处置装置(高效率气固分离器)具有重要的理论意义和应用价值,其具体的研究内容如下:(1)为了对组合分离器的优化与改进奠定基础,一方面总结滤筒的材质、规格、工作特点与原理。另一方面由于旋风分离器的缺点是低效率,所以对旋风分离器的低效率原因进行分析,对其内部的颗粒运动状态进行跟踪,总结颗粒直径、密度和入口速度对效率的影响特点,增加直管来降低“灰斗返混”现象。(2)将独立性(网格数量与数值仿真结果无关)与高质量ICEM流体网格导入FLUENT软件中,分析组合分离器的压力场、速度场与湍动能的分布特点,研究组合分离器内颗粒运动轨迹规律,总结组合分离器的能量损失原因。由于压降、分离效率、过滤风速和流量分配是组合分离器的四个主要性能指标,必须同时兼顾才能发挥组合分器的优点,所以对滤筒的上升气流与过滤风速指标进行研究。对滤筒的布置方式和个数进行了设计,平均分配流量到每个滤筒上。另外增加了环形挡板来降低整体滤筒局部过滤风速过大的问题,降低气流对滤筒的冲刷,提高滤筒过滤风速分配的均匀性。(3)最后针对过滤设备(组合模型)的不同结构影响因素,选取影响分离性能较大的四个结构参数作为优化变量。应用Design-Expert软件的响应面法设计试验,利用模数据建立分离效率的数学模型,根据数学模型进行结构参数优化分析。最终得出内排气管直径和圆锥体高度对组合模型离心分离部分分效率影响较大,内排气管直径和长度的交互作用影响也比较明显。四个影响因素中内排气管长度存在一个最优值,其他三个因数对分离效率的影响是单调的,但只有内排气管直径对压降影响明显,而且随着直径的增大压降单调递减的。在总体分离效率99.99%,尽量降低压力损失提高离心分离部分的分离效率的前提下,离心部分(合理区间内优化后的组合模型)能除去所有密度为2700kg/m3的1μm颗粒的81.33%,只有将近18.67%由滤筒负责除去。
其他文献
折臂式高空作业车是机械领域中一种重要的施工设备,具有作业效率高、安全性好、机动灵活、适用于狭窄场地等特点,应用前景较为广泛。高空作业车在作业时,会遇到诸如负载过大、地基塌陷、路面坑洼不平和作业坡脚过大等情况,致使作业车发生倾翻或者局部失稳,引发安全事故。因此,对高空作业车的稳定性进行分析尤为重要。本文针对A45折臂式高空作业车,对其进行了整机抗倾覆稳定性及其主要影响因素分析,展开作业稳定性及其主要
盾构机在施工的过程中,泥沙土石分布情况难以预测,导致刀盘磨损严重,一次施工需要多次换刀;人工换刀效率低,耗费时间久,操作人员的人身安全也难以保障,所以拟采用换刀机器人代替人工进行自主换刀作业。而采用机器人换刀,精度就成为了主要的考虑点。因此本文主要是对换刀机器人样机进行运动精度分析。影响工业机器人运动精度的主要因素包括:换刀机器人的零部件加工误差(如;杆长误差、轴径误差等)、为满足装配和实现旋转设
近来,随着人工智能和“中国制造2025”的发展,大量工业机器人应用于分拣系统,以机器人为主导的生产模式取代传统的人力模式,降低恶劣环境对人体的伤害且极大提高分拣任务的自动化程度、工作效率,降低生产成本等。然而2D图像缺乏3D几何信息,且受纹理、光线等影响明显,这导致视觉采集的图像比较模糊,整体质量不高。同时,传统的3D点云的视觉处理,步骤繁杂且计算复杂度高。虽然3D深度学习网络的出现提供了新的思路
仿人机器人能模拟人类形态和运动特征,并且能代替人类完成很多工作,在服务业、工业等领域均有广泛的应用前景。目前仿人机器人腿部的柔性仍存在不足,导致了机器人运动时存在冲击较大、难以适应各种复杂地形等问题,因此针对机器人腿部柔顺性方面的研究具有重要的意义。首先,通过分析人体腿部的变刚度机理,将变刚度膝关节引入机器人腿中,使机器人下肢具备柔性。然后,分别从能量守恒和力矩相等的角度,建立含有变刚度膝关节的机
目前建模方法主要为机理建模、知识模型和数据驱动建模方法,机理建模的模型准确度较高,但是建模的周期特别长,难度较大,并且模型内的参数比较难辨识。知识模型建模方法的模型形式简单,容易实现,但是精度较低,对于知识比较难获取。而且这两种建模方法对于自由度较多、动力系统本身或环境发生改变,现有运动方式无法满足运动的情况是难以建模的。对于一个机器人系统,不需要过程结构信息、利用输入输出数据建立的模型,能够更好
随着国六排放标准政策的实施,各汽车生产厂商相继推出自己的混动或者纯电动汽车车型,随着未来排放标准的越来越严格,新的能源燃料推出之前,纯电动汽车肯定是汽车企业主打车型。而驱动电机作为纯电动汽车动力源,它的动力特性,控制策略也会研究的越来越深入。现在主流驱动电机是永磁同步电机,它相对于其他类型的电机有很多优越性,功率因数大,调速范围宽等。矢量控制是现在比较成熟的控制策略,由于它是双闭环控制,为了调高电
随着科学技术的进步和制造水平的提高,轨道交通行业发展迅速。虽然我国在高速动车组列车方面的研究相对较晚,但通过科研人员的不断努力,使得设计水平和制造技术得到了很大的提高,已逐渐走到了世界的前列。车体是动车组的重要承载结构,在车身结构设计中十分重要。由于加工工艺、焊接工艺、服役载荷和环境等方面的影响,车体服役一段时间后会在局部区域出现裂纹等损伤。本文主要针对某型号动车组中间车体,围绕含损伤动车组车体结
即时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)是指机器人在陌生环境中仅通过自身携带的传感器估计自身位姿与构建环境地图的过程,它是很多机器人应用场景的先决条件,比如路径规划、无碰撞导航、环境感知等。视觉SLAM则是指以摄像头为主要数据采集传感器的定位建图方法,相比于激光等其他传感器,摄像头具有成本低,体积小等许多优点,而且视觉为机器人处理场
随着信息技术的不断发展,智慧平安城市和公共安全问题等需求日益增加,视频监控分析技术在其中发挥着越来越重要的作用,尤其随着城市摄像头及其他监控终端不断增多,每天都会产生大量的视频图像数据亟需处理。传统人工监控分析的方式存在着诸多漏报、误报及其他错误分析的情况,执行效率相对较低,智能视频监控分析和理解(检测、识别、跟踪)技术的研究因此具有十分重要的研究意义和实际应用价值。多目标跟踪是其中的一个重要的研
随着经济的发展,家庭的私人汽车拥有率逐渐提高。汽车已经从百年前贵族才拥有的奢侈品逐渐成为每个家庭的必需品。随着科技的进步,消费者对汽车驾驶舒适性要求逐渐提高。汽车悬架作为汽车的主体部分之一,其性能影响着汽车驾驶的平顺性。电控空气悬架能够根据车辆行驶状态调整空气悬架模式。其优越性能受到了众多消费者青睐。本课题设计了一种电控空气悬架控制系统,主要研究内容包括:(1)研究了空气弹簧的特性。通过建立空气弹