旋風(fēng)分離器排氣芯管插深的試驗(yàn)與流場(chǎng)模擬的開題報(bào)告

旋風(fēng)分離器排氣芯管插深的試驗(yàn)與流場(chǎng)模擬的開題報(bào)告一、研究背景及意義旋風(fēng)分離器作為一種常見的顆粒物分離設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，如化工、礦業(yè)、環(huán)保等。旋風(fēng)分離器的主要工作原理是利用離心力將氣固兩相分離，但排氣芯管插入深度對(duì)旋風(fēng)分離器分離效果的影響尚未得到充分研究。因此，本文將嘗試通過實(shí)驗(yàn)與模擬的方式研究排氣芯管插深對(duì)旋風(fēng)分離器分離效果的影響。二、研究?jī)?nèi)容1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)旋風(fēng)分離器的工作原理和設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)制作旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并將其分為幾組，每組設(shè)置不同長(zhǎng)度的排氣芯管。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，將粒子樣品注入旋風(fēng)分離器中，根據(jù)不同組的排氣芯管設(shè)計(jì)，調(diào)整排氣芯管的插深度，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。2.模擬內(nèi)容基于旋風(fēng)分離器的工作原理和設(shè)計(jì)參數(shù)，采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)部的流場(chǎng)進(jìn)行比較和分析，研究排氣芯管插深與流場(chǎng)特性之間的關(guān)系。三、研究方法和技術(shù)路線1.實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)路線（1）設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)設(shè)備；（2）制作實(shí)驗(yàn)所需的粒子樣品；（3）將粒子樣品注入旋風(fēng)分離器中，根據(jù)組別調(diào)整排氣芯管的插深度；（4）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。2.模擬方法和技術(shù)路線（1）建立旋風(fēng)分離器的三維模型；（2）采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬；（3）設(shè)定不同組別的排氣芯管插深度參數(shù)，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行比較和分析。四、預(yù)期成果和研究意義1.預(yù)期成果（1）旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制作；（2）不同排氣芯管插深度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（3）旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算模擬結(jié)果。2.研究意義（1）研究排氣芯管插深對(duì)旋風(fēng)分離器分離效果的影響，為旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)提供參考；（2）通過實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合的方式深入分析旋風(fēng)分離器分離效果，為顆粒物分離技術(shù)的發(fā)展提供參考。五、研究進(jìn)度安排1.設(shè)計(jì)制作旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)設(shè)備（2周）；2.采集不同排氣芯管插深度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（4周）；3.搭建旋風(fēng)分離器流場(chǎng)模擬平臺(tái)（4周）；4.進(jìn)行旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬分析（6周）；5.實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果比較分析，總結(jié)研究成果（2周）。六、參考文獻(xiàn)1.FarzinS.,SelleL.,BothienM.,etal.ValidationofaLarge-EddySimulationapproachtostudyparticle-ladenflowsinaswirlingcombustor.JournalofAppliedPhysics.2013,113(13).2.PowellJ.,RudmanM.AnapproximateRiemannsolverfortheEulerequationswithnonconstantspecificheats.JournalofComputationalPhysics,1995,115(2):262-274.3.WangC.,CaoY.,JiangD.Numericalinvestigationoftheeffectsofswirlingflowontheaerodynamicperformanceofanaxialturbineblade.AppliedMathematicsandComputation,2015,258:211-222.4.BehlM.,KimY.,BaeG.Numericalsimulationoftheflowandparticletransportinacycloneseparatorconsideringtheeffectofparticle-wallinteraction.ChemicalEngineeringJournal,2017,308:26-38.5.FatihS.,AthanasiosT.,NikolaosK.Onthemodellingofturbulents