声明
致谢
摘要
序言
1．1 选题背景
1．2 蒸气压缩蒸馏技术简介
1．3 国内外研究现状及关键技术难题
1．3．1 国外研究现状
1．3．2 国内研究现状
1．3．3 关健技术难题
1．4 本课题研究内容及技术路线
1．5 本章小结
2 尿液废水减压蒸馏技术水回收试验
2．1 试验系统简介
2．2 试验方法
2．3．1 产水水质
2．3．2 平均产水量和产水率
2．4 本章小结
3．1 分离技术
3．2 分离器设计
3．2．1 分离器的设计要求
3．2．2 分离器初步结构确定
3．2．3 密封结构的设计
3．2．4 磁力驱动的设计
3．3 分离器内气泡运动分析
3．4 分离器内部流场分析
3．4．1 模型选择
3．4．2 建模及求解设置
3．4．3 分离器转速对分离效果的影响
3．4．4 分离器入口混合物气液比率对分离效果的影响
3．4．5 入口混合物气泡直径对气液分离效果的影响
3．4．6 分离器入口流量对分离效果的影响
3．5 分离器结构的改进
3．6 本章小结
4 蒸发器设计参数对产水率影响研究
4．1 蒸汽压缩蒸馏技术解析
4．2 蒸汽压缩蒸馏装置几何结构
4．3 蒸发器数值模拟
4．3．1 软件选择
4．3．2 有限元模型
4．3．3 多相流模型选择
4．3．4 湍流模型
4．3．5 汽液相变模型
4．3．6 计算域工作介质
4．3．7 边界条件与共轭传热
4．3．8 对流换热系数预估
4．4 流体域的压力场分析
4．5 流体域的汽液两相分布
4．6 旋转速度对液膜分布的影响
4．7 蒸发器内液膜温度场分布
4．7．1 蒸发器内液膜膜厚方向温度场分布
4．7．2 蒸发器内轴向温度场分布
4．8 产水预测
4．9 本章小结
5 专用罗茨压缩机设计与分析
5．1 压缩机类型选择
5．2 罗茨压缩机研究现状
5．2．1 转子型线研究现状
5．2．2 数值模拟研究现状
5．3 传统渐开线转子型线存在的不足
5．3．1 传统渐开线转子型线方程
5．3．2 叶型参数及主要几何尺寸计算
5．3．3 径距比对转子面积利用系数的限制
5．4 改进型渐开线罗茨压缩机设计
5．4．1 改进型渐开线罗茨压缩机转子
5．4．2 泄漏间隙确定
5．4．3 罗茨转子长径比的确定
5．4．4 罗茨转子干涉检验
5．4．5 罗茨压缩机容积效率和理论排量
5．4．6 功率、机械效率与排气温度
5．5 三叶直叶罗茨压缩机内部流场数值模拟
5．5．1 三叶直叶罗茨压缩机内部流场几何模型创建
5．5．2 三叶直叶罗茨压缩机内部流场初始网格创建
5．5．3 求解器的选择
5．5．4 控制方程、边界条件及动网格实现
5．5．5 典型位置的速度矢量图和静压云图
5．6 转速对罗茨压缩机排气口质量流量的影响
5．7 直叶与扭叶压缩机质量流量脉动对比
5．8 本章小结
6 磁性液体密封结构设计研究
6．1 磁性液体密封原理及真空密封应用
6．2 磁性液体旋转密封耐压能力理论解析
6．2．1 磁性液体的质量守恒方程
6．2．2 磁性液体动量方程
6．2．3 磁性流体伯努利方程
6．2．4 磁性液体密封耐压能力
6．3 磁性液体密封启动和工作转矩理论解析
6．4 基于磁性液体密封磁路模型的密封极齿形状分析
6．4．1 磁性液体密封磁路模型
6．4．2 密封间隙磁阻及漏磁
6．5 磁性液体密封结构初步设计
6．5．1 设计要求
6．5．2 磁性液体制备
6．5．3 极靴的设计
6．5．4 永久磁铁的设计
6．5．5 导磁轴套的设计
6．5．6 隔磁套的设计
6．5．7 非导磁内、外垫圈以及非导磁压环的设计
6．6 磁性液体密封结构模拟及试验验证
6．6．1 利用ANSYS进行磁场模拟假设
6．6．2 创建物理环境
6．6．3 建模分网
6．6．4 施加边界条件
6．6．5 求解及后处理
6．6．6 密封耐压能力校核
6．6．7 密封耐压能力试验
6．7 极齿参数对密封磁场影响研究
6．8 磁性液体密封结构优化
6．8．1 磁性液体密封结构
6．8．2 优化目标函数及设计变量
6．8．3 优化的约束条件
6．8．4 MATLAB优化结果
6．9 本章小结
7 试验系统设计
7．1 试验系统总体方案
7．2 试验系统简化方案
7．2．1 试验系统机械结构
7．2．2 试验系统控制系统
7．3 本章小结
结论
展望
参考文献
附录
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
