針對(duì)噴油壓縮機(jī)系統(tǒng)用旋風(fēng)式油氣分離器筒體尺寸（直徑和高度）設(shè)計(jì)基本依賴實(shí)際經(jīng)驗(yàn),缺乏理論依據(jù)的問題,提出了一種結(jié)合數(shù)值模擬的理論設(shè)計(jì)方法。通過理論計(jì)算可以得出設(shè)計(jì)分離器筒體直徑的方法——依據(jù)切向速度關(guān)系曲線,通過選取合適的筒體直徑而使外旋渦的平均切向速度大于臨界切向速度。考慮到直筒形與筒錐形旋風(fēng)分離器存在差異,借助數(shù)值模擬方法對(duì)理論計(jì)算的切向速度和有效分離高度進(jìn)行了修正。建立了旋風(fēng)式油氣分離器的三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模型,其中氣相流場采用RSM湍流模型,油滴運(yùn)動(dòng)軌跡采用離散相模型。計(jì)算了適用于額定工況下容積流量為6 m3/min、排氣壓力為0.8MPa（a）的空壓機(jī)系統(tǒng)油氣旋風(fēng)分離器筒體尺寸,并計(jì)算分析了容積流量改變時(shí)（50%～100%）對(duì)分離器筒體尺寸的影響。最后經(jīng)過數(shù)值模擬驗(yàn)證,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的分離器可對(duì)粒徑為5μm以上的油滴完全分離。本方法適用于噴油壓縮機(jī)系統(tǒng)中旋風(fēng)式油氣分離器的設(shè)計(jì)工作,也可以為其他場合應(yīng)用旋風(fēng)分離器作為設(shè)計(jì)指導(dǎo)。 

【文章來源】：壓縮機(jī)技術(shù). 2020,(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

旋風(fēng)式油氣分離器結(jié)構(gòu)示意圖

理論計(jì)算的平均切向速度vta和有效分離高度H*使用了部分適合于筒錐形旋風(fēng)分離器的模型及經(jīng)驗(yàn)公式，與實(shí)際的直筒形旋風(fēng)分離器之間存在差別，因此需要對(duì)其進(jìn)行修正。方法是通過對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬得到分離器內(nèi)的流場分布和油滴運(yùn)動(dòng)軌跡，與理論分析計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文使用商業(yè)CFD軟件Ansys Fluent對(duì)旋風(fēng)分器內(nèi)油氣兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。圖3 容積流量變化時(shí)平均切向速度vta與臨界切向速度vtc隨直徑D的變化

容積流量變化時(shí)平均切向速度vta與臨界切向速度vtc隨直徑D的變化

【參考文獻(xiàn)】：
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