静电旋风分离器的流场分析

分别测试了CLT型静电旋风分离器（C－除尘器;L－离心;T－筒体）内安装电晕极和不安装电晕极两种情况下的三维速度分布;并与XCY型静电旋风分离器（X－旋风;C－长锥体;Y－烟气）内安装电晕极和不安装电晕极两种情况下的三维速度分布的测试结果进行对比,分析了电晕极的安装对静电旋风分离器内三维速度分布的影响,指出：如果合理地选用旋风分离器,并在特定的位置上安装电晕极,能使旋风分离器内的速度分布更有利于提高离心力的分离作用,同时降低静电旋风分离器内的阻力,并对静电旋风分离器的合理结构进行了探讨。     

多层管排入口结构对旋风分离器性能影响分析

为改善旋风分离器的性能,利用ANSYS软件对传统型分离器与新型分离器(在分离器入口装配多层管排结构)进行了对比模拟。结果显示:多层管排结构对分离器入口部分气体质量流量、颗粒相分布、分离器压降、分级效率(50%分割粒径)均有影响,当入口速度为10 m/s时从入口内侧通过的颗粒数相比于传统分离器减小了8.4%,而大部分颗粒被气体携带从入口的中部、外部进入分离器,这部分颗粒进入分离器后很容易被捕捉;虽然压力损失相比于传统型分离器升高5%,但50%切割粒径从2.6μm减小到2.1μm,大大改善了分离器对细小颗粒的捕捉能力。     

入口下倾旋风分离器分离特性的数值模拟

在欧拉-拉格朗日坐标系中,采用混合网格,对入口下倾旋风分离器内的气固两相非稳态流动特性进行了数值模拟,其中,对气相部分采用了雷诺应力湍流模型,对颗粒使用离散相模型来模拟,颗粒分布采用Rosin-Rammler模型,并用随机轨道模型和涡生存时间模型来模拟颗粒的扩散效应,同时引入了Tabakoff壁面反弹恢复系数以获得更加精确的除尘效率.仿真结果表明,螺旋下倾入口结构能有效减轻旋流除尘器内气体自身的压缩现象,消除上灰环,起到良好的节能增效作用.     

不同结构因素下方形旋风分离器分离性能的实验研究

通过改变分离器进气形式、排气芯管形状、管径及布置方式，对方形分离器的分离性能进行了实验研究。结果表明：正切向进气形式优于斜切式；排气管直径是重要的结构参数，且方排气管的分离性能要优于同等排气面积的圆排气管。研究结果为方形分离器结构的优化设计提供了依据。图5表4参6     

不同排尘结构旋风分离器的分离特性

在欧拉-拉格朗日坐标系中对常规旋风分离器和两个不同直管长度旋风分离器内气固流动特性进行了数值模拟．模拟时气相场采用雷诺应力输运模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,并考虑气固两相之间的双向耦合．给出了不同排尘结构旋风分离器的速度、湍动能分布．对不同排尘结构旋风分离器的分离性能进行了实验研究．结果表明,底部加延长的直管可以使灰斗中气流的速度和湍动能得到较大衰减,能有效防止已分离颗粒的二次扬尘．直管内仍具有一定的分离能力,分级效率实验表明,加直管后旋风分离器分级效率有一定的提高．对于给定的旋风分离器,直管长度应有一最优值．     

轴流式旋风分离器结构与分离特性数值模拟

依据轴流式旋风分离器的基本结构建立分析模型,通过CFD-DEM耦合计算获得运行时内部流场主要参数以及颗粒分布,提取了影响分离性能的主要结构参数,研究其在不同粒径、不同进口速度下与分离效率和压降的关系,并给出了分离效率与各参数的拟合关系式。结果表明：叶片出口角和排气管直径对轴流式旋风分离器的分离效率有显著影响,随着叶片出口角减小,静压逐渐增大,切向速度增大,同时分离效率提高;排气管直径增大,静压减小,当其为分离器筒体直径的0.6~0.7倍时分离效果最好;流速为20 m/s时,对4 μm的颗粒分离效率可达到92.3%,10 μm及以上颗粒可实现100%分离;并使用加权方法给出了在粒径dp≥4 μm,进口风速为4~20 m/s的工况下适用的分离效率计算模型。     

不同入口高宽比旋风分离器内气固流动的数值模拟

采用雷诺应力模型(Reynolds stress model,RSM)对两种不同入口高宽比分离器的气相流场进行了数值模拟,同时用拉格朗日法模拟了分离器内颗粒的运动轨迹.结果表明:数值计算得到的分离器效率和气相流场分布与试验结果基本吻合;在相同入口面积下,入口高宽比大的分离器B的分离效率比分离器A约高2%～8%,但分离器B的压降也更大;分离器B内气相的切向速度大、颗粒平均进入位置低以及颗粒运动至壁面的距离短,有利于提高其分离效率,但是分离器B的短路流及排尘口附近偏心的纵向环流更大,不利于分离效率的提高.     

旋风分离器中气相流动特性及颗粒分离效率的数值研究

采用Fluent软件对一切向进口旋风分离器内的气相流场和颗粒分离效率进行了三维数值研究。用RNG(重整化群)k-ε模型模拟气相紊流特性。研究表明，分离器内气流的切向速度分布呈复合双层结构；轴向速度方向在内外层分布不同，外层向下，内层向上，但部分断面轴心处的轴向速度出现了下降流动特征。流场的计算结果与实验结果进行了对比，表明RNGk-ε模型能较好地模拟分离器内的强旋流场。采用拉格朗日模型对固相颗粒的轨迹进行了模拟，研究了颗粒的进口位置、进口速度以及分离器排气管直径对分离效率的影响，表明颗粒进口位置和进口速度对颗粒的分离效率有较大影响；排气管直径越小，颗粒相分离效率越大，但当排气管直径减小到一定幅度时，效率提高的幅度减小。图10参9     

旋风分离器分离效率计算及测试方法研究

本文就目前采用的旋风分离器分离效率的几种计算和测试方法进行介绍，在原理介绍的基础上，结合实例，分析比较了几种方法各自的优缺点，并探讨了几种方法应用的可行性。     

循环流化床锅炉旋风分离器入口烟道内气固流动特性的试验研究

在循环流化床(CFB)锅炉冷模试验台上,对高温旋风分离器入口烟道内的气固流动特性进行了试验研究.应用高速摄影机拍摄了示踪粒子在2种结构入口烟道中的运动轨迹并对其进行了分析,得到了不同结构的分离器入口烟道对固体颗粒的加速性能.结果表明:长烟道内颗粒的加速性能比短烟道内颗粒的加速性能好,但长烟道内压降比短烟道内的大.同时,对长、短烟道分别与分离器相连时分离器的分离效率和压降进行了对比,结果表明:在相同工况下,配长烟道分离器的分离效率高于配短烟道分离器的分离效率,但前者的分离器压降大于后者.     

Experimental Investigation of Heat Transfer and Resistance Characteristics of a Finned Oval-Tube Heat Exchanger With Different Air Inlet Angles

The air inlet flow direction is not orthogonal to the heat exchanger surface in many cases. To study the performance of the heat transfer and pressure drop of a heat exchanger with different air inlet angles, this paper shows the experimental system about a finned oval-tube heat exchanger inclined toward the air incoming flow direction. The heat transfer and pressure drop characteristics of four air inlet angles (90°, 60°, 45°, and 30°) are studied separately for the Reynolds number ranging from 1300 to 13000 in this study. The experimental correlations of Nusselt number and resistance coefficient of the air side are acquired. The results show that the overall heat transfer coefficients become smaller and smaller with the decrease of the air inlet angles, while the pressure drops have significant changes. The heat transfer performances of the heat exchanger under the three inclined air inlet angles are worse than that at 90°. Among the three inclined angles, the performance at 45° is the best under identical mass flow rate criterion and at low Reynolds number under identical pressure drop criterion; that at 60° is the best at large Reynolds under identical pressure drop criterion. Finally, some conclusions are attained about the effects of the air inlet angles on the heat transfer and pressure drop performance of the finned oval-tube heat exchanger.     

不同导流条安放角下管道双车车间断面周向流速分布特性

为了进一步研究管道双车车间断面螺旋流的水力分布,选取5种导流条安放角(5°、10°、15°、20°、25°),利用粒子图像测速仪(PIV)测量试验管段内管道双车车间流场,分析不同导流条安放角下管道双车车间断面中螺旋流周向流速的分布规律.结果 表明,随着导流条安放角的增加,周向流速分布呈旋转对称的分布趋势;导流条安放角为...     

Thermo-Hydraulic Characteristics of Non-Isothermal Batch Transportation Pipeline System with Different Inlet Oil Temperature

The batch transportation process of several kinds of crude oil is accomplished by an entire coupled pipeline system,which exhibits complex thermo-hydraulic characteristics.Based on the coupled characteristics among soil,pipelines and devices(including pumps,heating furnaces and valves),a coupled simulation model of batch transportation for the crude oil pipeline system is established,and a novel coupled simulation algorithm is proposed.The simulation results are in good agreement with the field ...     

文丘里型进口段参数对高速泵流动特性影响

为研究文丘里型进口段参数对于高速离心泵流动特性及水力性能的影响,选择圆弧段半径r、直线段长度L以及进口段最小内径D 3个进口段参数,每个参数取3个水平,正交组合确定模型方案。采用ANSYS-CFX软件进行三维流场模拟,对比分析了小流量工况下各参数对泵体效率及扬程的影响、进口段流场分布情况以及多流量工况下效率、扬程曲线的变化。结果表明:进口段最小内径D对于高速泵流动特性影响较大;文丘里型进口段在小流量工况下能有效抑制诱导轮入口处回流的扩散,在一定程度上提高水力性能,但同时会加剧进口段内部旋涡的产生。     

径向导气旋风分离器阻力特性研究

蕊管的阻力损失占旋风分离器阻力损失很大部分。在蕊管圆周面上开设径向小孔,使气流径向导入蕊管避免了强制涡带来的无效损失,可使旋风分离器的阻力损失降低1/3多。本文研究了蕊管径向开孔时旋风分器离的阻力特性。     

温度对旋风分离器分离性能影响的数值研究

对不同温度条件下旋风分离器的压力损失和分离效率进行了数值研究.在数值预测时,气相场采用雷诺应力输运模型,应用随机轨道模型来模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹.给出了不同温度条件下旋风分离器的压力损失和分离效率,并与实验数据以及经验模型的数据进行了比较.结果表明：压力损失和分离效率都随着温度的升高而降低,相对于经验模型而言,数值计算和实验数据吻合得更好.图10表1参12     

溢流口结构对石膏旋流器分离性能的影响

通过试验研究了溢流口结构参数对石膏旋流器生产能力、分离效率及分流比等工艺指标的影响.结果表明:随着溢流管插入深度的增加,石膏旋流器的分离效率和分流比呈先升高后降低的趋势,其生产能力则呈相反的变化趋势,存在一个最优的插入深度值;随着溢流管内径的增大,石膏旋流器的分离效率和分流比均降低,而生产能力则提高;在溢流管壁厚约为18 mm时,石膏旋流器的分离效率和处理能力达到最大值.