為研究葉片結(jié)構(gòu)對(duì)旋風(fēng)分離器氣液分離性能的影響規(guī)律,將氣相作為連續(xù)介質(zhì),將液滴作為離散體系,采用RosinRammler分布模型,考慮顆粒與壁面的碰撞,采用雷諾應(yīng)力模型對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究,同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:分離器內(nèi)柱筒和錐筒接合區(qū)段的外旋流具有很高的切向速度,是分離器的高壓區(qū),排氣管入口前后切向速度很低,形成一個(gè)低壓區(qū),是壓降產(chǎn)生的主要區(qū)段;葉片高度的增加使分離效率下降,同時(shí)壓降平穩(wěn)減小;葉片圈數(shù)增大使分離效率總體增大,但壓降也相應(yīng)增大;當(dāng)葉片高度在40～45 mm之間,葉片圈數(shù)為0.25～0.30之間時(shí),旋風(fēng)分離器的分離效率接近最高,同時(shí)壓降也比較低。

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【部分圖文】：

圖1軸流導(dǎo)葉式氣液旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)

本文的研究是基于一項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利[9-10]，對(duì)專利中的軸流導(dǎo)葉式旋風(fēng)分離器進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化研究。本文利用Solidworks軟件建立旋風(fēng)分離器的三維模型如圖1所示。軸流導(dǎo)葉式旋風(fēng)分離器由排氣管、導(dǎo)流葉片、外筒體和儲(chǔ)液槽構(gòu)成，其中外筒體可劃分為3部分：柱筒部分、錐筒部分....

圖2旋風(fēng)分離器的網(wǎng)格模型

本文運(yùn)用Gambit軟件生成網(wǎng)格模型，如圖2所示。為了實(shí)現(xiàn)旋風(fēng)分離器網(wǎng)格的整體優(yōu)化，將旋風(fēng)分離器內(nèi)部的流場(chǎng)分為排氣管內(nèi)、分離空間、錐筒內(nèi)和儲(chǔ)液槽空間4個(gè)部分。在分離空間和錐筒內(nèi)區(qū)域，氣流運(yùn)動(dòng)比較劇烈，壁面作用使流體存在較大的速度梯度，為了能夠準(zhǔn)確模擬壁面附近流場(chǎng)，采用邊界層網(wǎng)格和....

圖3不同高度的橫截面

為了研究旋風(fēng)分離器內(nèi)部不同位置的流場(chǎng)分布情況，在主筒區(qū)域即排氣管底部到錐筒頂部之間流場(chǎng)區(qū)域選取6個(gè)不同高度的橫截面，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。6個(gè)橫截面與分離器最底端的距離分別為h1=0.890m,h2=0.895m,h3=0.900m,h4=0.905m,h5=0.910....

圖4旋風(fēng)分離器Y=0截面靜壓值分布云圖

圖4示出旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)在Y=0截面上的靜壓力分布云圖。由圖可以看出，對(duì)于軸流導(dǎo)葉式旋風(fēng)分離器，內(nèi)部流場(chǎng)分為內(nèi)旋流和外旋流兩部分，外旋流的靜壓值較高，內(nèi)旋流的靜壓值較低。沿徑向上靜壓值由內(nèi)向外逐漸增大，靠近分離器壁面上的靜壓值最大。在中心軸線上的壓力很小，在排氣管入口中心處出現(xiàn)....

本文編號(hào)：3944330