杆状内构件对旋风分离器流场和性能的调控

摘要：

采用雷诺应力模型(Reynold Stress Model,RSM)和DPM模型(Discrete Phase Model,DPM)对增设杆状内构件的Stairmand型旋风分离器内的气固两相流动进行了数值模拟分析,考察了不同杆件位置对旋流流场特征和涡结构及分离效率的影响规律.计算结果表明,增设杆件于旋分器内部非轴心位置,随着杆远离几何中心切向速度先增大后减小,且当杆件置于外旋流区域时切向速度降低幅度更大.因此,杆件置于非轴心位置时能起到减阻的效果,且随着杆远离几何中心,减阻幅度先增加后减小,杆件位于外旋流时减阻幅度最大,最高可达38.3％.随着杆件远离旋风分离器几何中心,Stk50先增大后减小,其分离性能先降低后升高.杆件置于轴心位置时,分离效率最高,同时压力降也最高.杆件位置的改变能影响旋风器的流场分布,从而影响其性能.可以根据应用场景的需求,选择合适杆件的位置.以高分离效率为标准时,可将杆件置于距离几何中心较近的位置,甚至置于几何中心处.以低能耗为标准时,可将杆件置于距离几何中心较远的位置.

关键词：杆状内构件、旋风分离器、湍流模型、气固两相流模型、切向速度、涡量分析、压力降、分离效率

所属期刊栏目：53

分类号：TQ051.8;TH133.3;TU834.2

资助基金：国家自然科学基金21106181

在线出版日期：2023-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：43-49