喷油压缩机用旋风式油气分离器筒体尺寸设计方法

发布时间：2021-01-11 12:04

　　针对喷油压缩机系统用旋风式油气分离器筒体尺寸（直径和高度）设计基本依赖实际经验,缺乏理论依据的问题,提出了一种结合数值模拟的理论设计方法。通过理论计算可以得出设计分离器筒体直径的方法——依据切向速度关系曲线,通过选取合适的筒体直径而使外旋涡的平均切向速度大于临界切向速度。考虑到直筒形与筒锥形旋风分离器存在差异,借助数值模拟方法对理论计算的切向速度和有效分离高度进行了修正。建立了旋风式油气分离器的三维非稳态数值模型,其中气相流场采用RSM湍流模型,油滴运动轨迹采用离散相模型。计算了适用于额定工况下容积流量为6 m3/min、排气压力为0.8MPa（a）的空压机系统油气旋风分离器筒体尺寸,并计算分析了容积流量改变时（50%～100%）对分离器筒体尺寸的影响。最后经过数值模拟验证,结果表明所设计的分离器可对粒径为5μm以上的油滴完全分离。本方法适用于喷油压缩机系统中旋风式油气分离器的设计工作,也可以为其他场合应用旋风分离器作为设计指导。 

【文章来源】：压缩机技术. 2020,(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

旋风式油气分离器结构示意图

理论计算的平均切向速度vta和有效分离高度H*使用了部分适合于筒锥形旋风分离器的模型及经验公式，与实际的直筒形旋风分离器之间存在差别，因此需要对其进行修正。方法是通过对旋风分离器内两相流动的数值模拟得到分离器内的流场分布和油滴运动轨迹，与理论分析计算的结果进行对比。本文使用商业CFD软件Ansys Fluent对旋风分器内油气两相流动进行数值模拟。图3 容积流量变化时平均切向速度vta与临界切向速度vtc随直径D的变化

容积流量变化时平均切向速度vta与临界切向速度vtc随直径D的变化

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2970732