新型商用油烟脱排净化系统的研究

摘要

本文把气液旋流分离技术应用于商用的厨房油烟脱排净化系统，把常用于气固两相分离的旋风分离器作为气液分离的器件，探索了旋风分离器的应用范围。
　　 根据Kanlen和Zenz的跳跃速度的原理，参考Stairmand高效型旋风分离器的主体尺寸，设计了四种不同进料管结构的旋风分离器，作为商用油烟脱排净化系统的核心部件，分别设计计算了旋风分离器的壁厚、压降、分割粒径，并确定了采用的材料。
　　 利用FLUENT软件，采用RNGk-ε湍流模型，QUICK差分格式，PRESTO压力梯度项插补格式，SIMPLE算法为计算方法，对旋风分离器进行了气相的数值模拟，算出了内部流场的三维速度和压力分布图，比较了四种不同结构的流场分布图，探讨了不同结构形式对内部流场产生的影响。
　　 利用ANSYSWORKBENCH软件对不同进料管结构的旋风分离器进行了失稳分析，计算了前六阶模态的屈曲载荷系数及变形图，探讨了结构改变对旋风分离器的稳定性影响。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 抽油烟机的性能衡量指标

1．2 油烟的组份及危害

1．3 抽油机的种类及性能

1．3．1 国内外抽油烟机发展状况

1．3．2 抽油机类型及性能

1．4 厨房油烟脱排净化技术

1．4．1 厨房补风、油烟捕集、排油烟管路及系统长设计

1．4．2 厨房油烟的净化方法

1．5 本章小结

2 旋风分离器结构设计的要点

2．1 旋风分离器的结构及其工作原理简介

2．2 旋风分离器结构设计的要点及其对能耗、分离性能影响

2．2．1 进料管结构类型

2．2．2 出料管结构类型

2．2．3 排气管结构类型

2．2．4 简体和锥体的结构类型

2．3 本章小结

2．4 本文研究的内容

3 旋风分离器数值模拟方法的研究

3．1 计算流体动力学简介

3．2 Fluent简介

3．3 旋风分离器气相的数值模拟方法研究

3．3．1 湍流模型选择

3．3．2 RNG k-ε模型的控制方程

3．3．3 离散格式和压力插补格式的确定

3．3．4 湍流数值计算

3．3．5 压力与速度的耦合

4 旋风分离器流场的数值模拟

4．1 商用旋风分离器的结构尺寸确立

4．1．1 旋风分离器结构尺寸的理论基础

4．1．2 尺寸分析及校对

4．2 模型的搭建和网格划分

4．2．1 基于pro/e4.0的旋风分离器建模和分析

4．2．2 基于FLUENT的旋风分离器网格划分和边界条件

4．3 旋风分离器的数值模拟及结果分析

4．3．1 不同入口结构对切向速度的影响

4．3．2 不同入口结构对轴向速度的影响

4．3．3 不同入口结构对径向速度的影响

4．3．4 不同入口结构对总压的影响

4．4 本章小结

5 旋风分离器的结构失稳分析

5．1 不同结构的旋风分离器的ANSYS有限元模型建立

5．1．1 设计的工况条件

5．1．2 基于ANSYS的旋风分离器有限元网格模型和载荷边界条件

5．2 设计压力0.1Mpa的计算结果及其分析

5．2．1 各模型的屈曲载荷系数及分析

5．2．2 各模型的总变形及分析

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果