液--液喷射器对储油罐搅拌效果的模拟研究

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随着生物油需求的日益增加,运输和储运这些生物油的需求同样也在增加。生物油通常都是收集和储存在大型的储油罐中,体积通常情况下都超过10000m3,在存储期间储油罐中的这些生物油需要保持不停的运动来阻止沉淀的发生,其中应用最为广泛的混合措施就是在储油罐中安装液液喷射器,利用液液喷射器来代替机械混合系统最大优点就是在于投资成本低以及免维护运行模式。国内外对这种混合系统的研究还很少,其中大部分都集中于机械搅拌系统的研究。本课题首先对液液喷射器的性能模拟分析研究,然后利用液液喷射器的喷射搅拌作用,利用CFD软件对储油罐内三维全流场进行数值模拟,考察在不同条件下液液喷射器对储油罐中流体搅拌效果,本论文的主要研究工作如下:
  (1)建立了二维几何模型,利用CFD ICEM软件对模型进行结构化网格划分,边界条件的设置,进行湍流模型的验证和选取,运用Standard k-ε湍流模型对喷射器内部流场模拟,获得了液液喷射器内部的速度场、压力场等详细的分布信息
  (2)研究了喷射器的结构和操作参数对液液喷射器的工作性能影响,结果说明:随着混合室直径和喷嘴出口直径的增加,喷射系数不断增加;随着喉嘴距的增加,喷射系数是先增加然后从喷射系数3.4左右时,喷射系数增加缓慢。随着出口压力的增加,喷射器的喷射系数不断降低;随着引射流体压力的增加,喷射系数不断增加;改变喷射器的工作流体的质量流量,其增大了134.5%,而喷射系数从3.51变化为3.56仅提高了1.4%。
  (3)最后,在储油罐简化模型中分别安装一个和两个喷射器的两种情况下,对储油罐的全流场CFD模拟,考察了储油罐内部流场的变化,通过流场内的速度分布情况评估了液液喷射器对储油罐中流体的搅拌效果。
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