叶片结构对轴流导叶式旋风分离器性能的影响分析

发布时间：2024-03-31 18:24

　　为研究叶片结构对旋风分离器气液分离性能的影响规律,将气相作为连续介质,将液滴作为离散体系,采用RosinRammler分布模型,考虑颗粒与壁面的碰撞,采用雷诺应力模型对旋风分离器内的流场进行数值模拟研究,同时进行试验验证。结果表明:分离器内柱筒和锥筒接合区段的外旋流具有很高的切向速度,是分离器的高压区,排气管入口前后切向速度很低,形成一个低压区,是压降产生的主要区段;叶片高度的增加使分离效率下降,同时压降平稳减小;叶片圈数增大使分离效率总体增大,但压降也相应增大;当叶片高度在40～45 mm之间,叶片圈数为0.25～0.30之间时,旋风分离器的分离效率接近最高,同时压降也比较低。

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【部分图文】：

图1轴流导叶式气液旋风分离器结构

本文的研究是基于一项发明专利和实用新型专利[9-10]，对专利中的轴流导叶式旋风分离器进行结构上的优化研究。本文利用Solidworks软件建立旋风分离器的三维模型如图1所示。轴流导叶式旋风分离器由排气管、导流叶片、外筒体和储液槽构成，其中外筒体可划分为3部分：柱筒部分、锥筒部分....

图2旋风分离器的网格模型

本文运用Gambit软件生成网格模型，如图2所示。为了实现旋风分离器网格的整体优化，将旋风分离器内部的流场分为排气管内、分离空间、锥筒内和储液槽空间4个部分。在分离空间和锥筒内区域，气流运动比较剧烈，壁面作用使流体存在较大的速度梯度，为了能够准确模拟壁面附近流场，采用边界层网格和....

图3不同高度的横截面

为了研究旋风分离器内部不同位置的流场分布情况，在主筒区域即排气管底部到锥筒顶部之间流场区域选取6个不同高度的横截面，对计算结果进行对比分析。6个横截面与分离器最底端的距离分别为h1=0.890m,h2=0.895m,h3=0.900m,h4=0.905m,h5=0.910....

图4旋风分离器Y=0截面静压值分布云图

图4示出旋风分离器内部流场在Y=0截面上的静压力分布云图。由图可以看出，对于轴流导叶式旋风分离器，内部流场分为内旋流和外旋流两部分，外旋流的静压值较高，内旋流的静压值较低。沿径向上静压值由内向外逐渐增大，靠近分离器壁面上的静压值最大。在中心轴线上的压力很小，在排气管入口中心处出现....

本文编号：3944330