响应曲面法优化旋流分离处理含油废水

旋流分离器对含油废水的油-水分离有较好的效果，但其分离效率受到结构尺寸的影响。目前定量计算大多采用经验公式进行设计，并且大部分经验公式是基于固-液分离的旋流器，对于油-水分离并不能达到最优的分离效果。通过响应曲面法通过响应曲面法（RSM）中的中心组合实验设计对旋流器进行设计计算，以20％含油率水样，旋流器公称直径75 mm为例，优化结果为入口直径为14 mm，溢流口直径为18.94 mm，底流口直径为8 mm，处理效率为93.13％，优于广泛采用的Arterburn和Rietema经验公式设计的处理效率。     

基于响应曲面法小型旋风分离器的多目标优化

本文采用RSM湍流模型对不同尺寸参数的旋风分离器气固两相流场进行数值模拟,基于响应曲面法建立旋风分离器的欧拉数和分割粒径的预测模型。结果表明:排气管直径对欧拉数及分割粒径的影响极其显著,随着排气管直径的增大,欧拉数先迅速减小后缓慢增大,分割粒径增大。入口高度和入口宽度对欧拉数及分割粒径的影响极其显著,随着入口高度和入口宽度的增大,欧拉数增大,分割粒径增大。总高对分割粒径的影响显著,随着总高的增大,分割粒径减小。优化模型相比于Stairmand基准模型,欧拉数降低58%,分割粒径降低41%。     

基于正交试验的仰角式油水分离器结构参数优化

针对仰角式油水分离器结构进行了初步设计。为了提高分离器油水分离效率,引入正交试验法对其结构参数进行改变和重新配置,设计了8因素5水平的正交方案,得到50种不同的结构组合模型。采用Fluent 12.0软件对50组模型进行数值模拟,选取其中的25组进行直观分析,得到最优方案A;通过数值计算数据的极差分析以及结构参数对油水分离效率的影响分析,选取各因素平均油水分离效率最高的水平组合,得出最优方案B;将A、B两方案进行比较分析,最终确定仰角式油水分离器的最优结构参数组合为B方案。采用相同的数值模拟方法,得出优化后的分离效率比优化前提高4.972%,表明正交试验法在该型分离器结构参数的优化方面具有一定的工程实践意义。     

常见袋式空气过滤器过滤特性测试研究

为更好地应用空气过滤器,保证其最佳的使用条件,通过用空气过滤器性能实验台测试一般通风用袋式空气过滤器,对其阻力、过滤效率特性进行相关研究.研究结果表明:对于实验中两中效纤维袋式过滤器,滤料结构本身差异可导致阻力从1 m/s风速下相差41.7 Pa增加到2.5m/s风速下相差111.8 Pa;在不同的截面风速下,0.3～0.5 μ m、0.5～1.0μm这两个粒径段颗粒物一次通过效率最大相差达9％,≥1.0 μ m粒径段颗粒物一次通过效率相差不明显,可根据袋式过滤器的最佳截面风速选择适宜的使用场所.     

基于EN779-2012标准测试方法研发新型分层滤料过滤器

分析了一般通风用过滤器的作用和选择原则,对比了我国和欧盟的测试标准GB/T14295—2008和EN 779-2012。利用测试台对国内两种过滤器(A,C)和国外某产品B进行性能测试,获得了材料厚度、过滤器阻力、过滤效率及微观形貌。通过品质因素分析,发现过滤器A对细颗粒物的品质因素最优,达到0.102,其滤料具有低阻高效的特征,在一定的支撑力下,可以提供更大的三维空间,提高容尘效率与拦截效率。过滤器B对细颗粒物的品质因素为0.077,原因是滤料内部均匀分布,能提供较高的过滤效率。过滤器A的工艺与过滤器B的工艺相结合是未来技术发展方向。     

基于环境气溶胶的防护用口罩过滤性能研究

根据口罩阻挡环境气溶胶微粒吸人人体的使用要求,模拟人体呼吸阻力(通常为30～50 Pa).采集部分市场销售口罩和新型医用组合滤料口罩作为测试对象,对过滤环境气溶胶中0.3～0.4 μm粒径区间的颗粒物的性能进行测试.结果 表明:纱布口罩(8层)透气性大,但对环境气溶胶微细颗粒物的过滤效率低于10.0％,且3个纱布口罩叠用(24层)的过滤效率仍低于30.0％.活性炭口罩呼吸阻力适中,对环境气溶胶微粒的过滤效率为37.5％～44.6％.5#～7#无纺布口罩过滤效率在66.8％～80.4％,但呼吸阻力较高.新型医用9#口罩滤料过滤效率为80.5％～82.1％,空气流量为20.0～ 36.3 L/min,过滤性能最佳.新型医用组合滤料具有低阻高效特点,是一种环境气溶胶防护用口罩的理想过滤材料.     

天然气输送用过滤分离设备性能测定与分析

采用高压管道粉尘在线检测装置对天然气站场内多管旋风分离器和过滤分离器进出口管道内颗粒物浓度和粒径分布进行测定,得到多管旋风分离器和过滤分离器的实际分离性能。现场测试结果与常压常温下过滤分离设备的性能测定结果对比表明:多管旋风分离器现场的分离效率与实验室测试结果相一致,常压常温工况下的性能测定数据可以作为评价高压实际工况运行的指标。过滤分离器现场测试结果与常压常温下测试结果存在差别,主要原因在于滤芯现场使用过程中,滤芯纤维失效会导致较大颗粒穿透,使过滤分离器效率下降。     

工业建筑中高温颗粒物在近壁区扩散特性研究

本文采用数值模拟方法对工业建筑中短时间散发的高温颗粒物在近壁区的扩散规律进行研究,明确了不同粒径的高温颗粒污染物的温度、速度变化,阐明了颗粒物与气流跟随性的差异。结果表明在扩散过程部分颗粒物会与气流分离呈现出与周围气流相反的运动状态,粒径d=20μm和30μm的颗粒物表现的更为显著,其在运动过程中具有最大上升高度,粒径d=30μm的颗粒物脱离气流的比例高达33.61%,粒径d=1μm,5μm和10μm的颗粒物可以随气流上升到厂房顶部。颗粒物在水平方向上的扩散半径随粒径的减小呈现增大趋势。扩散边缘区域的颗粒物较易脱离气流。     

煤层气集气站过滤分离设备选型及优化

针对山西某煤层气区块集气站内往复压缩机出现的频繁停运现象,对压缩机阀片处煤粉现场取样分析粒径分布,研究压缩机停运的原因.研究煤粉的过滤分离设备,提出过滤分离设备的性能要求,确定滤芯并进行选型设计及优化.改进的两端过滤、双滤芯的卧式过滤分离器可使气体中携带的5μm以上粉尘的去除率达到99％,5μm以上液滴的去除率达到98％,对颗粒直径＜ 100 μm煤粉的去除效果好.     

混合梁独塔斜拉桥非对称横向抗震约束体系研究

为了提高混合梁独塔斜拉桥的抗震能力,确定其合理的横向约束体系,采用SAP2000建立了全桥分析模型,基于非线性时程法对比研究了4种横向约束体系的地震响应,即横向固定、横向滑动、减震体系A和减震体系B,并对后两个体系进行了非线性粘滞阻尼器的参数优化分析,由此针对性提出了非对称约束体系。研究表明:由于主梁的非对称布置,主、边跨两侧的地震响应随粘滞阻尼器参数的变化规律明显不对称,采用非对称约束体系才能达到最优减震效果;结合桥梁的抗震能力发现,采用非对称减震体系B(即1#和3#墩分别布置C=7000kN/(m/s)~α、α=0. 5和C=5000kN/(m/s)~α、α=0. 5的粘滞阻尼器+双向支座)不仅能满足支座变形要求,也能满足过渡墩和主塔的强度要求,是本桥最合理的横向约束体系。