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摘要：溢油污染治理是海洋环境保护中的世界性难题之一,机械式溢油回收技术可有效的清除海上溢油,并可以有效的回收石油资源,且溢油的回收历程基本不会造成二次污染,由此是目前相对理想的溢油治理手段。然而目前机械溢油回收技术的进展仍不够成熟,开发出的产品大多有着着结构复杂、回收效率较低、适用环境有限等不足之处,无法满足人们对溢油回收提出的要求。本论文在概括总结国内外各种溢油回收技术的工作机理和特点的基础上,通过比较浅析,确定以曲面式集油器作为本论文的探讨对象,对其进行结构优化以期得到更好的溢油回收效果。为此,本论文主要开展了以下几方面的工作：(1)通过比较浅析现有的各种类型的溢油回收装置的工作原理及优缺点,确定以动态曲面式集油器为优化对象,以曲面流道出口的挑角和进口流道的形状为优化参数,建立具有不同挑角的几何模型。(2)以流体介质为油水混合物,利用流体仿真软件FLUENT中的MIXTURE混合物模型模拟计算所建结构模型内部混合物的流动,以得到各模型内部的流场特性；浅析油水混合物中油的回收效率随着流道出口挑角的变化。(3)然后对进口流道上缘的半径大小选取若干个不同的值,通过网格生成软件GAMBIT建立几何模型,再次利用流体仿真软件FLUENT中的MIXTURE混合物模型模拟计算所建结构模型内部混合物的流动,以得到油的回收效率的走势。关键词：溢油回收技术论文数值模拟论文结构优化论文
中文摘要5-6
ABSTRACT6-10
第1章 绪论10-16
1.1 课题的探讨背景10-11
1.2 计算流体动力学的基本论述及其相关软件介绍11-15
1.2.1 CFD介绍11-13
1.2.2 FLUENT软件的介绍13-15
1.3 论文的主要工作和作用15-16
第2章 溢油回收装置的分类及运用16-28
2.1 现有溢油回收装置综述16-24
2.1.1 吸附/亲油原理的集油器16-20
2.1.2 堰式原理的集油器20-21
2.1.3 运用水动力原理的集油器21-24
2.1.4 运用抽吸原理的集油器24
2.2 曲面式集油器24-27
2.2.1 曲面式集油器的工作原理24-26
2.2.2 曲面式集油器的特点26-27
2.3 本章小结27-28
第3章 曲面式集油器装置的建模与仿真28-44
3.1 曲面流道优化设计步骤28
3.2 几何模型的建立28-30
3.3 计算网格的划分30-32
3.4 计算模型的建立32-36
3.4.1 湍流模型的建立34
3.4.2 重组化群k-ε模型的描述34-36
3.5 初始条件和边界条件的设定36-38
3.6 模型检测设38
3.7 计算结果的收敛判断38-40
3.8 模拟结果及浅析40-43
3.9 本章小结43-44
第4章 曲面式集油器油水两相流的模拟仿真44-56
4.1 油水两相流计算模型的建立44-46
4.2 计算历程及收敛判断46-47
4.3 模拟结果及浅析47-55
4.3.1 回收效率47-48
4.3.2 挑角对回收效率的影响48-52
4.3.3 入口流道上缘半径对回收效率的影响52-55
4.4 本章小结55-56
第5章 结论和展望56-58
5.1 结论56-57
5.2 展望57-58