水力旋流器内固体颗粒径向运动规律的研究

本文采用二维激光多普勒测速仪,对水力旋流器内悬浮液中颗粒的径向进行了实测研究,得到实验条件下颗粒径向速度准数与操作参数间的一组准数方程。论证了径向速度与旋流器锥段、底部直流的关系和径向速度的方向。根据实验结果,可以评价颗粒分离行为的好坏,可以预测旋流器的分离效率,有助于旋流器结构参数的优化设计。     

水力旋流器内固相颗粒时均流场及脉动特性的研究

利用一种新型的激光多普勒测速仪———粒子动态分析仪（ＰＤＡ），对水力旋流器中固相颗粒的时均流速、绝对湍流度、相对湍流度等流动参数进行了实测研究，给出了更全面的关于水力旋流器内固相颗粒流速分布的信息，并探讨了湍流脉动对水力旋流器分离过程的影响。     

固-液微型水力旋流器的实验研究与数值模拟

采用正交试验和计算流体力学(CFD)的方法,对固-液微型水力旋流器进行了初步研究。实验采用的微米级固体颗粒分别为1250目和2500目的滑石粉颗粒。首先通过正交试验研究了微型旋流器处理量和进料浓度对两种粒径的滑石粉溶液的分离效率的影响,得到较优的分离操作条件。然后利用CFD的方法对微型水力旋流器的内部流场进行数值模拟,湍流相采用雷诺应力(RSM)模型,再加入离散颗粒进一步模拟微型水力旋流器内颗粒运动,其中离散相采用离散相(DPM)模型。最终得到水力旋流器的流场的压力和速度分布云图及固体颗粒运动轨迹,为进一步优化微型水力旋流器的结构参数提供了参考。     

水力旋流器内颗粒运动的几个问题

简要论述了水力旋流器内颗粒运动的几个主要问题,包括固液两相以及颗粒间的相互作用,旋流器内不同区域的颗粒运动特征,颗粒运动与流体运动的联系与区别,流体湍流对颗粒运动的影响,颗粒粒度与浓度在旋流器内的分布等。     

水力旋流器数学模型的研究与进展（二）

３水力旋流器的经验数学模型由于水力旋流器内部流体的流动及固相颗粒的运动非常复杂，从理论上推导水力旋流器分离用数学模型并不容易，并且推导出的理论模型均是在大量的假设情况下得出的，因而预测精度不高。所以很多研究人员根据实验，利用回归分析方法建立了大量的经...     

水力旋流器内固体颗粒的沉降

水力旋流器内固体颗粒的离心沉降是一种复杂的两相流行为。从分析固液体系的相互作用，分别讨论了颗粒的自由沉降、干涉沉降问题，提出了高浓度下水力旋流器内颗粒之间的几种碰撞模式，阐述了旋流器内颗粒沉降的特殊性及其与使流器工作和旋流器结构间的可能联系，并指出了离心沉降本身有待深入研究的若干问题。     

导向叶片对导叶式旋流器内流场的影响

借助Fluent软件,采用雷诺应力模型对导叶式水力旋流器进行了数值模拟,得到了内部流场的轴向速度、切相速度和径向速度的分布规律,对比不同结构参数的导向叶片对旋流器内速度场的影响。通过分析,导叶式旋流器的叶片有最适宜的角度,它可减小湍流脉动,增加旋流器分离的稳定性。     

用于超细分级的水力旋流器的研究

介绍了用于细粒煤泥分级的水力旋流器的工作原理;分析了旋流器内流体质点的切向速度、径向速度和轴向速度的分布规律及在分离过程中的作用;同时,给出了水力旋流器结构参数的设计标准。     

液—固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展

通过液—固水力旋流器内两相流场数值模拟研究的论述,分析了国内外近二十年的重要研究成果,提出了未来液—固水力旋流器内两相流动数值模拟研究的重点和研究方向。     

水力旋流器对海底天然气水合物混合浆体分离提纯

针对我国水合物海底分离部分的技术空缺,对国内外现有的海底分离技术进行分析总结,并结合海底深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术,设计了一种适合于天然气水合物海底预分离的工艺,并利用水力旋流器对水合物浆体进行分离。建立水力旋流器的力学模型,基于雷诺应力模型研究了一种适合固-固-液三相流的流场模拟分析方法,并通过数值模拟得到了旋流器内部流场的相应参数,证实水力旋流器对海底水合物分离的可行性与可靠性。通过改变混合浆体中颗粒粒径、进给速度、进给混合浆体中泥砂体积分数以及水力旋流器的锥角,分析水力旋流器分离效率的影响规律,得到了在颗粒粒径为10~90μm的工况下,最优的分离效率的粒径为50~70μm;进给速度为7 m/s左右,泥砂体积分数为25%左右。     

水力旋流器流场特征和分级分离性能研究综述

水力旋流器利用颗粒-颗粒或颗粒-流体在旋流流场中运动行为差异实现分级分离过程,被广泛地应用于化工、冶金、矿物加工和环保等行业。在实际运行中,由于操作条件不合理或设备结构条件限制,使颗粒分级或固液分离性能无法满足应用需求,本文分析了水力旋流器的流场特征,并总结了影响旋流器分离性能的关键因素。水力旋流器内部呈现复杂的多相流场,颗粒性质、料液性质、进料条件等操作参数和旋流器的几何结构会影响水力旋流器的分离性能,实际应用中可以通过优化运行条件和旋流器的几何结构,提高旋流器的分级分离性能。     

水力旋流器应用开发进展(一)

水力旋流器的应用在国内正受到越来越多的工程师们的关注,为了便于工程师们系统地了解国内外水力旋流器的应用情况,本文将分两部分综述水力旋流器在国内外的应用开发进展。本部分主要介绍水力旋流器在固—固分离（颗粒的分级与分类）方面所应用情况。     

旋流器排口比对固粒轴向流场的影响

通过对ＰＤＡ测得的不同条件下的轴向场的分析，提出了水力旋流器内固相颗料向速度场的新的分析概念。并对测得的数据进行计算机拟合，得出了各区域内颗粒轴向速度的计算公式，为固相颗粒运动轨迹的计算提供了依据。     

操作参数对水力旋流器壁面磨损的影响研究

水力旋流器是利用离心力场加速其内部颗粒沉降和强化分离过程的分离设备。水力旋流器内的介质在离心力场作用下做强烈的旋转运动,对水力旋流器壁面造成冲击和摩擦,因此磨损问题是水力旋流器最主要的失效形式。针对水力旋流器壁面出现的严重磨损问题,采用数值模拟与实验相结合的方法,研究操作参数对水力旋流器壁面磨损规律。利用Fluent求解其内部流场和固体颗粒的运动特性。探究水力旋流器的操作参数进口速度和颗粒粒径对壁面磨损的影响规律。搭建了一套水力旋流器壁面磨损实验装置进行磨损实验,与数值模拟的结果作比较,实验规律与数值模拟相符。     

旋流分离器在乙二醇脱盐过程中的模拟研究

应用计算流体力学(CFD)模拟研究了旋流分离器内液固(乙二醇-NaCl)两相分离过程.应用RSS雷诺应力湍流模型、DPM离散相颗粒模型,建立液固两相分离模型,研究了旋流器结构、固相颗粒粒径、操作条件对颗粒分离效率、压降的影响.结果表明:采用优化的旋流分离器,粒径大于35μm的NaCl颗粒分离效率可以达到99.6％以上.     

水力旋流器固-液两相流场数值模拟研究进展

通过总结国内外学者对液固水力旋流器数值模拟的研究成果,论述了近二十年液固水力旋流器两相流场数值模拟的研究进展,提出了今后液固水力旋流器流场模拟研究的重点和新方向。     

水力旋流器分离性能强化研究

设计了一种在旋流器轴心线位置具有中心固棒的新型水力旋流器,该中心固棒的引入有效地消除了旋流器内的中心空气柱。实验研究了该中心固棒替代空气柱对旋流器性能指标的系统影响。研究结果表明,采用中心固体棒取消旋流器内的空气柱后,旋流器的分离性能得到了有效的强化。与具有空气柱的旋流器相比,不管旋流器锥段结构如何变化(从普通直锥、到抛物线型锥、到双曲线型锥),具有中心固棒的旋流器均具有更高的分离总效率、更高的修正分离总效率、更小的修正分离粒度以及更高的分离精度。随着旋流器锥段内部空间的增大,中心固棒使旋流器分离性能提高的幅度也增大。     

水力旋流器固一液两相流场数值模拟研究进展

通过总结国内外学者对液固水力旋流器数值模拟的研究成果，论述了近二十年液固水力旋流器两相流场数值模拟的研究进展，提出了今后液固水力旋流器流场模拟研究的重点和新方向。     

基于雷诺应力模型的脱油旋流器流场特性研究

采用雷诺应力模型(RSM)对油水分离用水力旋流器进行了数值模拟,模拟出了循环流和短路流现象,得到了内部流场的轴向速度、径向速度和切向速度的分布规律;模拟结果与实验结果吻合较好,说明该湍流模型和计算方法的选取是正确的;另外,针对油相体积分数为2%,油滴粒径为40μm的混合介质进行分析,得出了油水二相的体积分数分布。在旋流器的轴心处油相体积分数最大,最大处混合介质中含油体积分数高达98.9%;在壁面附近体积分数很小,说明该水力旋流器的分离效果较好。通过数值模拟为进一步研究水力旋流器内部流场的分布和结构优化设计奠定了基础。     

一种新型水力旋流器的机理研究及设计

介绍了水力旋流器的工作原理,分析了水力旋流器内部流场和旋流器内颗粒的运动状态,在此基础上提出一种新型的水力旋流器-宽域水力旋流器,可同时分离重质和轻质固体颗粒物.并给出了该水力旋流器的结构设计参数标准.