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作者:王开圣;杨青;马翠贞;张保成;
单位:中国海洋大学工程学院机电工程系;东营市生态环境局河口生态环境监控中心;青特集团有限公司;
摘要:为开发基于引射原理的海洋赤潮污染治理装备,采用了试验与数值分析相结合的方法,基于动能、能量及质量守恒定律,建立了引射器的数学模型,以引射比最大为优化设计目标,以引射器的结构尺寸为设计变量,选用遗传算法与MatlabFmincon优化算法相结合的策略进行求解,得到了特定工况条件下引射器的最优结构尺寸,运用Fluent软件对引射器的内部流场进行了数值模拟,分析了引射器的内部流场特性,把仿真所求引射比为0.311与优化算法求解得到的最大引射比0.2509进行对比验证。结果表明,经优化设计的喷洒装备可以达到预期的设计目标。在此基础上,研制了工程样机,开展了海上试验,把实验测得的结果与优化求解结果进行比较,试验测得的粘土引射量为35.71kg/min,理论求解所得的粘土引射量为43.25kg/min,试验所得结果要小于理论求解所得的引射量。为海洋赤潮治理提供了一种高效的工程装备。
关键词:赤潮;;引射器;;优化算法;;数值模拟;;海上试验
基金资助:山东省重点研发计划(2021CXGCHT01)