Nghiên Cứu Phát Triển Thiết Bị Tách Dầu Ra Khỏi Nước Bằng Phương Pháp Ly Tâm

Tuyệt vời! Dưới đây là nội dung bạn yêu cầu ở định dạng Markdown:

1. Thông tin Luận án

• Tên Luận án: NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ TÁCH DẦU RA KHỎI NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP LY TÂM
• Tác giả: Nguyễn Việt Đức
• Số trang file pdf: 119 (từ trang tiêu đề đến hết phụ lục)
• Năm: 2021
• Nơi xuất bản: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Hải Phòng
• Chuyên ngành học: Kỹ thuật Cơ khí động lực; Chuyên ngành: Khai thác, bảo trì tàu thủy
• Từ khoá: tách dầu, ly tâm, thiết bị tách dầu, mô phỏng số, ống quay, cánh tạo xoáy, tràn dầu.

1. Nội dung chính

Luận án tiến sĩ kỹ thuật của tác giả Nguyễn Việt Đức tập trung nghiên cứu và phát triển thiết bị tách dầu ra khỏi nước bằng phương pháp ly tâm, một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ô nhiễm dầu ngày càng gia tăng từ các hoạt động hàng hải, khai thác dầu khí và công nghiệp. Luận án xuất phát từ thực tế có nhiều phương pháp tách dầu đã được nghiên cứu và ứng dụng, nhưng phương pháp ly tâm có nhiều ưu điểm, đặc biệt đối với việc xử lý lượng lớn dầu như dầu tràn. Tác giả đã đề xuất một thiết kế thiết bị tách dầu dạng ống quay, kết hợp giữa lý thuyết thủy lực cánh dẫn và công nghệ mô phỏng số để tối ưu hóa hiệu quả tách dầu. Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các thông số thiết kế hợp lý của thiết bị, qua đó góp phần vào việc nội địa hóa các sản phẩm kỹ thuật, giảm chi phí, và bảo vệ môi trường.

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. Về mặt lý thuyết, luận án xây dựng cơ sở lý thuyết về thủy lực cánh dẫn để tính toán các thông số cơ bản của thiết bị như đường kính ống quay, chiều dài ống, số vòng quay, tỷ số đường kính bầu, số cánh và góc đặt cánh. Ngoài ra, luận án cũng áp dụng cơ sở toán học của tính toán động lực học chất lỏng (CFD) để mô phỏng quá trình tách dầu trong ống quay ly tâm. Mô phỏng số cho phép tác giả đánh giá ảnh hưởng của các thông số khác nhau đến khả năng tách dầu của thiết bị, bao gồm vòng quay, đường kính bầu, số cánh, góc đặt cánh và tỷ lệ dầu nước tại đầu vào. Kết quả mô phỏng số là cơ sở quan trọng để lựa chọn các thông số tối ưu cho thiết kế của thiết bị.

Sau khi có được các thông số thiết kế từ mô phỏng, luận án tiến hành chế tạo một mô hình thử nghiệm thiết bị tách dầu. Các thử nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm với các hỗn hợp dầu và nước khác nhau để kiểm chứng kết quả mô phỏng số và đánh giá hiệu quả thực tế của thiết bị. Thử nghiệm bao gồm việc đo nồng độ dầu trong nước đầu ra sau khi qua thiết bị, so sánh với kết quả mô phỏng, và đánh giá hiệu quả tách dầu trong các điều kiện khác nhau. Các thử nghiệm cũng cho phép tác giả xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách dầu và đưa ra các khuyến nghị để cải tiến thiết kế và vận hành thiết bị. Kết quả thực nghiệm được đối chiếu với kết quả mô phỏng, từ đó đưa ra các đánh giá chi tiết và khách quan về hiệu quả hoạt động của thiết bị.

Đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng thuật toán tính toán các thông số thủy lực, thuật toán mô phỏng số cho mô hình tách dầu, đánh giá ảnh hưởng của các thông số thiết kế thông qua mô phỏng, chế tạo và thử nghiệm thiết bị thực tế, và so sánh kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm. Luận án đã xác định được các thông số tối ưu cho thiết bị, như đường kính ống quay 100mm, chiều dài 2000mm, đường kính bầu 80mm, số cánh là 9, góc đặt cánh là 13 độ, và tốc độ quay từ 5000 đến 6000 vòng/phút với các nồng độ dầu 300 và 600 ppm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, cung cấp cơ sở cho việc thiết kế, chế tạo các thiết bị tách dầu hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển công nghệ trong nước.