水力旋流器能耗机制与节能原理研究：I.能量耗损理论分析

从水力旋流器内压力分布与损失、局部损失、粘滞损失、湍动能耗以及空气柱内和出口能量损失等几方面入手对水力旋流器内的能量耗损进行了深入的理论研究，给出了水力旋流器单元操作的能耗体系，系统地描述了能量耗损的组成、分布、影响因素以及能耗降减可能性。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅴ.流场结构与能量耗损

采用正交试验设计,系统地研究了水力旋流器流场结构对其能量耗损的影响。结果表明,在水力旋流器结构中,中心插入部件结构对能量耗损影响最大,而底流管结构的影响最小;在中心插入部件中,中心翅片节能效果最佳。最后优化出了可使能耗系数最小的水力旋流器优化结构组合。     

水力旋流器湍流结构控制与能耗降减

引言能耗较高迄今仍是水力旋流器技术开发和应用中的主要问题之一．旋流器能耗的降低,不仅可以降低其运行成本、提高生产效益,而且可以提高能源利用率．旋流器在正常工作状况下其内的流体呈湍流运动状态,旋流器的高分离因素来自其湍流运动,即湍能耗散在旋流器内是不可避免的．那么,为了降低旋流器内的能量损失,只能想办法使湍能耗散降到最小．本文将采用设置类似大涡破碎器和流向棱纹面的方法,对旋流器内的湍流结构进行控制,并研究其湍流结构的变化与能量耗损降低的关系．l实验旋流器的结构按Rietema［1]最佳分离结构进行设计．经…     

水力旋流器分离空间匹配优化研究

首次系统地研究了水力旋流器分离空间匹配系数对其分离性能和能量耗损等方面的影响，结果表明，随着柱锥空间比值的增大，分离修正总效率上升，能耗系数降低，分离粒度和分离精度则呈二次曲线形变化。最后给出了适应不同场合要求的水力旋流器的最佳分离空间匹配系数和圆筒段长度推荐值。     

油-水动态旋流分离器流场模拟与能耗分析

拟采用Fluent数值模拟的方法研究油-水动态旋流分离器流场特性与能耗的关系,通过研究得到了旋流器内湍流场特性的分布规律以及旋流器运行过程中能耗产生部位和原因。计算结果表明,在旋转栅翅片和导流锥后方区域雷诺数、湍流强度和湍动能都出现极值点,油-水动态旋流分离器运行过程中的能量耗损也主要集中在旋转栅翅片和导流锥后方区域。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅷ.优化节能原则

研究了水力旋流器的节能与强化分离性能的匹配优化。结果表明,旋流器能耗的降减与分离性能的强化具有一致性,于是提出了兼顾节能与强化分离性能的优化节能原则;研究了能耗系数与运行费用准数之间的关系,表明最低运行费用准数并非对应最小能量耗损,并探讨了流场结构对运行费用准数的影响规律;系统地给出了旋流器在以不同工艺指标为目标函数时的优化结构组合基础数据库,为在不同工艺场合下运行的旋流器的优化节能提供出设计指导     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅵ.低能耗旋流器压力场结构及能耗降减原理

对低能耗水力旋流器内的湍动压力场的时均结构与脉动结构进行了系统研究。结果表明，低能耗旋流器中的压力场结构与普通旋流器内的相比，无论是压力场的时均结构还是脉动结构都有较大区别，并就此探讨了旋流器内能耗降减的机理，最后提出了水力旋流器单元操作过程中能耗降减的原理与有效方法。     

小直径水力旋流器超细分级研究

水力旋流器是一种应用广泛的湿法分级设备,它具有结构简单、操作方便、生产能力大、无转动部件、运行可靠、占地面积小和易于实现自动控制等优点。但它也受到操作条件的影响,稳定性较差、动力源的功耗较大。为了进一步扩展其使用范围,如将水力旋流器应用于超细分级,必须研究如何增大处理量,提高分离性能以及降低能量耗损等,并对传统结构的水力旋流器进行改造升级或开发新型高效水力旋流器。本文针对适合于分离粒     

水力旋流器类组合涡分析及节能原理研究

根据旋涡运动基本理论以及水力旋流器流场具有类组合涡结构的特点 ,推导出了关于压力降和能耗系数等的理论公式 ,分析了水力旋流器内各种能耗的产生机理 ,提出了若干节能措施和设想。     

水力旋流器能耗定义及其组成分析

针对水力旋流器的能耗问题 ,阐明了水力旋流器的能耗概念以及能耗的组成 ,并详细分析了能耗和压力降之间的近似关系。     

液液水力旋流器场特性与分离特性研究（四）——锥角变化对压力损失的影响

对液液水力旋流器的压力损失分布情况进行了简单的介绍，分别研究了液液水力旋流器大、小锥角变化对其底流压力损失及溢流压力损失的影响，并对其影响程度进行了分析。     

高效节能水力旋流器的研究进展

通过对国内外高效节能水力旋流器的研究，概括了水力旋流器能耗的理论研究以及影响旋流器分离性能和能耗的主要因素。介绍了针对不同问题提出的相应解决措施，对其迄今的研究成果进行了评述，并对其发展进行了展望。     

液液水力旋流器流场特性与分离特性研究（四）—锥角变化对压力损失的影响

对液液水力旋流器的压力损失分布情况进行了简单的介绍，分别研究了液流水力旋流器大，小锥角变化对其底流压力损失及溢流压力损失的影响，并对其影响程度进行了分析。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅲ.湍流压力场脉动结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统,在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的脉动结构进行了系统的实测研究。结果表明,在溢流管端以下内旋流区域中,流体的压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大,该区域是一个湍动能量损失严重的区域;水力旋流器中绝大部分区域内的脉动压力均服从Ｇａｕｓｓ分布;但在柱段区域的个别地方以及锥段上部内旋流区域的许多地方,脉动压力则拒绝Ｇａｕｓ假设,在这些部位湍流具有明显的间歇性特征。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅱ.湍流压力场时均结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统,在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的时均结构进行了系统的实测研究。结果表明,在水力旋流器内同一轴向位置上,随着半径的减小,压力逐渐降低,而径向压力梯度却逐渐增大;但在溢流管外壁与水力旋流器边壁间的环形区域内,压力沿径向的损失很小,而且在溢流管外壁附近,压力还略有回升的现象;水力旋流器内部主要流域中各处的流体压力可以用同一个数学模型进行描述,该模型是径向位置的函数;在溢流管端以下内旋流区域中,流体的径向压力损失幅度很大,该区域是一个能量损失严重的区域。     

液-液水力旋流器压力场分布规律分析

利用Fluent软件,选用雷诺应力模型对液-液水力旋流器的压力场分布规律进行研究。通过数值模拟得出了压力场的分布规律:从旋流器的顶部沿轴向向下压力逐渐降低;随着半径的减小,压力也逐渐降低,在中心部位的内旋流区压力损失较大,溢流口处压力降至最低,此处的压力降也最大;入口处的压力损失占总压力损失的40%左右,这部分能量损失对分离不起作用;随着流量的增加底流压力降呈指数形式增加。     

液液水力旋流器流场特性与分离特性研究(四)──锥角变化对压力损失的影响

对液液水力旋流器的压力损失分布情况进行了简单的介绍,分别研究了液液水力旋流器大、小锥角变化对其底流压力损失及溢流压力损失的影响,并对其影响程度进行了分析。     

柱型水力旋流器柱段长度的研究

针对柱型水力旋流器,以能量损失最小和最佳分离效率为目标函数,运用Fluent软件进行数值模拟,获得旋流器柱段的最佳长度以及柱段长度和溢流管插入深度的最优关系。     

质量流量计压力损失的能耗研究

质量流量计的压力损失对管道中流体能量损耗有较大影响,通过推导由压力损失引起的能量耗损,以及计算对比几种常用流量计的年能耗数据,阐明了质量流量计应工作在低流量段具有相当的经济节能意义。     

水力旋流器内固相颗粒时均流场及脉动特性的研究

利用一种新型的激光多普勒测速仪———粒子动态分析仪（ＰＤＡ），对水力旋流器中固相颗粒的时均流速、绝对湍流度、相对湍流度等流动参数进行了实测研究，给出了更全面的关于水力旋流器内固相颗粒流速分布的信息，并探讨了湍流脉动对水力旋流器分离过程的影响。