基于数值模拟的水面溢油回收装置优化

为减小海面溢油,自主设计吸油单元组装结构,利用数值模拟的方法,研究吸油单元形状对吸油性能的影响,通过对吸油阵列单元速度场、油组分浓度场分析发现:圆形结构吸油单元表面平滑,运动阻力小,与流体接触面积大,有利于增加吸油效率。采用上下间隔三角阵列方式对吸油单元进行排布,研究不同流速下阵列单元横向间距、纵向间距、分布排数以及入口含油浓度对吸油效率的影响,发现吸油单元的横向间距对吸油效率作用显著,而纵向间距和入口含油浓度对吸油效率影响不大,随吸油单元分布排数的增加,吸油效率趋于稳定。在工程应用范围内,保持阵列单元横向间距为1.5 D,运动速度低于1m/s,阵列单元的吸油效率能达到90%以上。