發(fā)布時(shí)間：2018-06-02 01:18

  本文選題：氣固分離 + 離心葉輪　； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：氣固離心分離與排氣一體機(jī)(簡(jiǎn)稱一體機(jī))是以解決小顆粒分離問題的分離裝置,其核心思想是將離心葉輪內(nèi)置旋風(fēng)分離器中,利用離心葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力對(duì)顆粒進(jìn)行分離,自從被提出以來已有多屆師兄對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值計(jì)算的研究工作。本文主要是利用CFD數(shù)值計(jì)算的手段,探索如何降低一體機(jī)的壓降問題,全文可以得出以下結(jié)論:(1)采取RSM模型可以有效模擬旋風(fēng)分離器的平均流場(chǎng)和壓降,但會(huì)在一定程度上低估湍流脈動(dòng),進(jìn)而會(huì)過高估計(jì)小顆粒的分離效率,但是其計(jì)算的較大顆粒的分析效率與實(shí)驗(yàn)值符合較好。采取Muschelknautz模型計(jì)算的分離效率具備一定準(zhǔn)確性,在粒徑較大時(shí)符合較好,而粒徑較小時(shí)會(huì)低估其分離效率。(2)在同筒徑和同流量的情況下,一體機(jī)相對(duì)于旋風(fēng)分離器,流場(chǎng)特征沒有發(fā)生明顯變化,切向速度分布符合“組合蘭金渦”特點(diǎn),但切向速度增幅明顯,分離效率也遠(yuǎn)大于旋風(fēng)分離器。隨著切向速度的增加,一體機(jī)的壓降也顯著增加,并且不能實(shí)現(xiàn)離心葉輪使一體機(jī)整機(jī)全壓得到提升的設(shè)計(jì)初衷。(3)通過布置靜止導(dǎo)葉的減阻方式,相對(duì)于直筒段的延長(zhǎng)而言,前者減阻效果更加明顯,同時(shí)沒有較大地影響到切割粒徑,而后者隨著直筒段長(zhǎng)度的延伸,切割粒徑增加較大。但是對(duì)于較大顆粒的分離而言,延長(zhǎng)直筒段長(zhǎng)度的方式對(duì)此幾乎沒有影響,而加入靜止導(dǎo)葉后則有明顯降幅。在布置靜止導(dǎo)葉后,一體機(jī)的湍流脈動(dòng)得到了削弱,并有益于小顆粒的分離。
[Abstract]:The gas-solid centrifugal separation and exhaust integrated machine is a separation device to solve the problem of small particle separation. Its core idea is to integrate the centrifugal impeller into the cyclone separator. Since it was put forward, many experiments, theoretical analysis and numerical calculation have been carried out on the separation of particles by using the strong centrifugal force produced by centrifugal impeller rotation. In this paper, we mainly use the method of CFD numerical calculation to explore how to reduce the pressure drop of an integrated machine. The following conclusion can be drawn in this paper: (1) adopting RSM model can effectively simulate the average flow field and pressure drop of cyclone separator. However, the turbulence pulsation will be underestimated to a certain extent, and the separation efficiency of small particles will be overestimated, but the analytical efficiency of the larger particles calculated is in good agreement with the experimental values. The separation efficiency calculated by the Muschelknautz model has some accuracy and is in good agreement with the larger particle size, while the separation efficiency is underestimated when the particle size is small. (2) in the case of the same tube diameter and the same flow rate, the integrator is relative to the cyclone separator. The tangential velocity distribution accords with the characteristics of the combined orchid vortex, but the tangential velocity increases obviously, and the separation efficiency is much higher than that of the cyclone separator. With the increase of tangential speed, the pressure drop of the integrated machine also increases significantly, and the original design intention of the centrifugal impeller to enhance the whole machine's full pressure cannot be realized. (3) by arranging the static guide vane to reduce the drag, compared with the extension of the straight cylinder section, The drag reduction effect of the former is more obvious, and the cutting particle size is not affected greatly, while the latter increases greatly with the extension of the length of the straight cylinder. However, for the separation of larger particles, the way of lengthening the length of the straight tube has little effect on this, but there is a significant decrease after adding the static guide vane. After the stationary guide vane is arranged, the turbulence pulsation of the integrated machine is weakened and is beneficial to the separation of small particles.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.8

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本文編號(hào)：1966633