旋風(fēng)分離器是廣泛應(yīng)用于工業(yè)氣（液）固分離領(lǐng)域的重要設(shè)備之一。雖然旋風(fēng)分離器的工作原理簡單,但其內(nèi)部流動卻極為復(fù)雜,流場中除主要渦旋外,還存在著若干次級流動,其中尤以短路流對分離性能影響最大。短路流存在于旋風(fēng)分離器的溢流管末端附近,其較高的向心速度會使得旋風(fēng)分離器內(nèi)的一部分氣流未通過下部的分離空間而直接進入溢流管,然后上升氣流會攜帶這些氣流進溢流管排出,離開旋風(fēng)分離器。理論上,短路流能夠?qū)е轮辽侔俜种娜肟跉饬餮匦L(fēng)分離器內(nèi)溢流管外側(cè)向下流動后,直接從溢流管中逃逸,這不僅會降低旋風(fēng)分離器的分離效率,還會造成不必要的能量耗散,致使工業(yè)成本升高。為了進一步提高旋風(fēng)分離器的工業(yè)性能,需要透徹研究短路流形成機理與特征。關(guān)于短路流的產(chǎn)生,絕大多數(shù)學(xué)者認為是普通旋風(fēng)分離器入口不對稱造成的。單入口構(gòu)型使得旋風(fēng)分離器內(nèi)環(huán)形空間的流場呈現(xiàn)非軸對稱性,溢流管下端的徑向速度略大于同一截面的其余位置,導(dǎo)致經(jīng)由此處的氣流易于從溢流管逸出,形成短路現(xiàn)象（非對稱假說）。然而,也有學(xué)者認為旋風(fēng)分離器入口氣流匯入主流之前會和分離器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)流發(fā)生碰撞。這種碰撞不可避免地會在筒壁附近產(chǎn)生局部渦流,最終導(dǎo)致短路流的發(fā)生（碰... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

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018年338個城市六種污染物的濃度區(qū)間與占比[4]

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文旋風(fēng)分離器內(nèi)短路流的流動特征與形成機理研究5現(xiàn)象[47,48]。從這些旋風(fēng)分離器的研究中得以獲知：首先，在旋風(fēng)分離器內(nèi)部旋流的運動過程中，主要存在氣體向下運動的外渦旋與氣體向上運動的內(nèi)渦旋（圖1-2a），以及一些干擾到旋風(fēng)分離器性能的次級流動。這些次級流動主要包括環(huán)形空間的縱向環(huán)流、溢流管下端附近的短路流以及錐體下部排塵口附近的偏心環(huán)流三類（圖1-2b）；其次，短路流不僅會導(dǎo)致旋風(fēng)分離器內(nèi)部主渦旋紊亂，內(nèi)部阻力損耗增大，也會導(dǎo)致已分離的顆粒再次進入內(nèi)渦旋從而從溢流管逃逸，嚴重影響旋風(fēng)分離器的氣固分離過程；再次，深入研究旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場特征，特別是探究影響到旋風(fēng)分離器性能的短路流，對推進旋風(fēng)分離器對超微粉塵顆粒的捕集、分離有所增益；最后，旋風(fēng)分離器目前的熱點研究多集中為優(yōu)化構(gòu)型的平鋪式研究，很少有從機理上深掘旋風(fēng)分離器的流場規(guī)律以及顆粒行為之間的關(guān)系。因此，本論文擬通過闡明旋風(fēng)分離器內(nèi)短路流的流動特征與形成機理，并對旋風(fēng)分離器的構(gòu)型進行改良，從而削減或破壞短路流，以提高其分離性能，減少細顆粒物的排放，為旋風(fēng)分離器的流場研究提供理論基矗（a）旋風(fēng)分離器的主要渦旋運動示意（b）旋風(fēng)分離器的次級流動示意圖1-2旋風(fēng)分離器內(nèi)主要渦旋和次級流動Figure1-2Mainvortexandsecondaryflowinthecycloneseparator.1.2研究目的與意義雖然旋風(fēng)分離器的構(gòu)造和工作原理相對簡單，但其內(nèi)部流場卻呈現(xiàn)復(fù)雜且高度湍流的狀態(tài)。在旋風(fēng)分離器內(nèi)部旋流的運動過程中，主要存在氣體向下運動的

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文旋風(fēng)分離器內(nèi)短路流的流動特征與形成機理研究8圖1-3論文研究路線圖Figure1-3Researchoutline.1.5論文提綱根據(jù)本論文的研究內(nèi)容，主要章節(jié)安排如下：（1）第一章——緒論。概述了本文的研究背景、意義、研究內(nèi)容和研究路線，點明了論文的主旨。（2）第二章——文獻綜述。概括總結(jié)旋風(fēng)分離器內(nèi)短路流的研究進展，主

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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