蜗壳式旋风分离器内部流场空间的涡分析

发布时间：2018-03-18 10:08

本文选题：旋风分离器　切入点：涡结构　出处：《化工学报》2017年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了研究旋风分离器内部空间涡的特性,采用改进的RNG k-ε模型对单入口蜗壳式旋风分离器进行气相流场数值模拟。同时,引入Q判据识别涡的结构,并做出三维涡等值面,使空间涡的结构更加直观和具体;结果表明,利用Q判据做出的涡等值面在筒体上部区域等效直径较大,沿轴线向下,涡面等效直径逐渐减小,表明涡携带能量逐渐衰减;涡等值面并不是绕中心轴线呈规则圆周分布,而是扭曲的。在边壁处,因摩擦阻力存在,涡量急剧变小,涡的能量损失加剧。此外,涡核中心偏离几何中心的变化趋势,呈现先增大后逐渐减小直至较为平稳的过程,在此过程中,涡迅速发展,甚至破裂,产生动能损失。因此,提高涡结构的平衡,有利于改善旋流的不稳定性,降低能量损失,从而提高分离效率。
[Abstract]:In order to study the characteristics of the spatial vortex in the cyclone separator, an improved RNG k- 蔚 model is used to simulate the gas phase flow field of the single-inlet volute cyclone separator. At the same time, the Q criterion is introduced to identify the structure of the vortex and the three-dimensional vortex isosurface is obtained. The results show that the equivalent surface of the vortex made by Q criterion is larger in the upper part of the cylinder, and along the axis, the equivalent diameter of the vortex surface decreases gradually, indicating that the energy carried by the vortex decreases gradually. The vortex isosurface is not a regular circumferential distribution around the axis of the center, but is twisted. At the side wall, the vorticity decreases sharply because of the friction resistance, and the energy loss of the vortex increases. In addition, the variation trend of the vortex core center deviates from the geometric center. In this process, the vortex develops rapidly, even ruptures, resulting in the loss of kinetic energy. Therefore, increasing the balance of vortex structure is beneficial to improve the instability of swirl flow and reduce energy loss. Thus, the separation efficiency is improved.
【作者单位】：中国石油大学重质油国家重点实验室;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(21106181)~~
【分类号】：TQ051.8

【参考文献】

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【共引文献】

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