微型旋風(fēng)分離器能高效分離微細(xì)顆粒,將其并聯(lián)組合使用可滿足工業(yè)過程中不同處理能力的需要。采用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了組合式微旋風(fēng)分離器內(nèi)部氣相流場特征、顆粒運(yùn)動軌跡、分離效率等,為微并聯(lián)旋風(fēng)分離器的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。借助搭建的組合式微旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)平臺,研究了該分離器的分離性能,結(jié)果表明:組合式微旋風(fēng)分離器壓降隨入口氣速增大而增大,中心對稱并聯(lián)組合方式并未加劇動力損失;組合式微旋風(fēng)分離器的分離效率隨微旋風(fēng)元件入口氣速、入口顆粒濃度增大而增大,到達(dá)臨界值后保持穩(wěn)定,微旋風(fēng)元件入口氣速較小時,顆粒濃度對分離效率的影響更顯著;微旋風(fēng)元件入口氣速vin≥8.29m·s-1時,組合式微旋風(fēng)分離器即可高效脫除5 μm以下微細(xì)顆粒;組合式微旋風(fēng)分離器的分離性能優(yōu)于單個微旋風(fēng)分離器。利用Fluent軟件對組合式微旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣相流場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,結(jié)果表明:切向速度在微旋風(fēng)元件內(nèi)部的分布呈現(xiàn)組合渦的特征,對分離效率和壓降的影響非常顯著;軸向速度在其圓柱體和圓錐體內(nèi)幾乎呈現(xiàn)軸對稱分布,分布呈倒V型;在準(zhǔn)自由渦區(qū)域徑向速度值較小且分布較均勻,在強(qiáng)制渦區(qū)域徑向速度較大且正負(fù)相間,呈... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｃｙｃｌｏｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??當(dāng)含塵氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入旋風(fēng)分離器時，由于分隔壁的限制，它從直線運(yùn)動變?yōu)??

第２章文獻(xiàn)綜述??２．１旋風(fēng)分離器基本結(jié)構(gòu)及工作原理??傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器的基本結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，通常由進(jìn)氣管、排塵管、排氣管、氣??缸部分和錐形部分組成。結(jié)構(gòu)的每個部分由各種形式組成，它們構(gòu)成了類型多樣的旋??風(fēng)分離器，其工作原理相同，性能上有所差異，以適應(yīng)不同工業(yè)需求。??排氣口??讀??向下外旋＇＇一社內(nèi)旋??圖２．１旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｃｙｃｌｏｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??當(dāng)含塵氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入旋風(fēng)分離器時，由于分隔壁的限制，它從直線運(yùn)動變?yōu)??圓周運(yùn)動。大部分旋流氣流在軸向上產(chǎn)生向下的螺旋運(yùn)動，流向錐形部分，通常稱為??外部渦流。此時，在旋轉(zhuǎn)過程中，氣體中的顆粒被離心地壓到隔板的壁上，并且通過??顆粒和壁表面之間的碰撞逐步地?fù)p失動量。最終，外部渦流在落入排塵口時被分離。??旋轉(zhuǎn)向下移動的氣流導(dǎo)致環(huán)境氣流壓力上升，導(dǎo)致在分離器的中心處形成低壓區(qū)域，??當(dāng)氣流移動到錐體的底部時

ｗ??（ａ）?（ｂ）??圖２．２?“停留時間”模型和“平衡軌道”模型示意圖??（ａ）“停留時間”模型（ｂ）“平衡軌道”模型１－Ｐａｒｔｉｃｌｅ；?２－ＣＳ?ｓｕｒｆａｃｅ??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?＂?ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ?ｔｉｍｅ＂?ｍｏｄｅｌ?ａｎｄ?ｔｈｅ?＂ｂａｌａｎｃｅｄ?ｏｒｂｉｔ＂?ｍｏｄｅｌ??（ａ）?ｔｈｅ?＂?ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ?ｔｉｍｅ＂?ｍｏｄｅｌ?（ｂ）?ｔｈｅ?＂ｂａｌａｎｃｅｄ?ｏｒｂｉｔ＂?ｍｏｄｅｌ??影響旋風(fēng)分離器分離效率的因素很多，除了旋風(fēng)分離本身幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)影響外，??最主要的影響因素便是顆粒濃度，很多學(xué)者也針對此做了研究。Ｈｕａｎｇ等［１９］通過雙向??耦合ＣＦＤ模擬和實(shí)驗(yàn)研究了顆粒濃度（１．６－１１４．３?ｇ＇ｍ－３）對旋風(fēng)分離器性能的影響。結(jié)果??發(fā)現(xiàn)，顆粒濃度的增加使壁面區(qū)域的顆粒更加豐富且在較低的進(jìn)氣速度下，由于顆粒??掃掠效應(yīng)較大，顆粒團(tuán)聚，分離效率隨著顆粒濃度的增大而增大。Ｗａｎ等［２（）１對旋風(fēng)分??離器中不同粒徑顆粒的固體濃度進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，大顆粒在壁面區(qū)域有較高的??濃度，小顆粒在內(nèi)渦區(qū)域濃度較高，且分離器壁面附近存在旋流塵鏈，頂板下方存在??旋流塵環(huán)。＊１丨等［２１］在環(huán)境溫度和大氣壓條件下研究了顆粒濃度為５－２０００ｍｇ＿ｍ＿３，入口??速度為６－３０?ｍ?ｓ４的旋風(fēng)分離器的分離效率和分級效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
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