【摘要】：旋風(fēng)分離器是利用離心力將粉塵從旋轉(zhuǎn)氣流中分離出來并進(jìn)行捕集的一種干式氣-固分離裝置,由于該裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、操作方便、能耗低、耐高溫高壓,對于捕收5-10μm以上的顆粒粉塵效率較高,被廣泛應(yīng)用在化工、石油、礦山、冶金等行業(yè)的除塵中。但隨著工業(yè)水平的發(fā)展和環(huán)保要求的提高,對旋風(fēng)分離器的效率和能耗方面提出了更高的要求。通過CFD對傳統(tǒng)尺寸的旋風(fēng)分離器進(jìn)行數(shù)值模擬研究得到的結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比可知,有較高的擬合度,說明了 CFD的研究方法在旋風(fēng)分離器的研究中有較高的可信度。同時對旋風(fēng)分離器的排氣管插入深度、入口面積以及排氣管直徑進(jìn)行單因素數(shù)值模擬分析,通過分析得出更改排氣口直徑、入口面積、排氣管插入深度均會對分離器內(nèi)壓力、速度產(chǎn)生不同程度的影響,且單因素對旋風(fēng)分離器性能的影響存在著非線性關(guān)系,說明存在一種或多種結(jié)構(gòu)具有較高分離效率的同時擁有較低的壓降。然后根據(jù)這一關(guān)系,對旋風(fēng)分離器采用響應(yīng)曲面法進(jìn)行多因素分析,建立目標(biāo)函數(shù)分離效率和壓降分別與排氣口直徑、入口高度、排氣管插入深度的二次多項式響應(yīng)曲面回歸方程。通過對響應(yīng)曲面預(yù)測的最優(yōu)結(jié)構(gòu)重新建模、網(wǎng)格劃分、流場分析。得出其預(yù)測的最優(yōu)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器相比:壓降降低0.015kpa,分離效率升高了 4.66%,說明本次響應(yīng)曲面法在旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化上具有一定的可行性和實際應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH69
【圖文】：

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本文編號：2787803