不同排尘结构对导叶式旋风管内气固两相流动影响的数值研究

通过数值模拟的方法对3种不同排尘结构的导叶式旋风管内气固两相流场进行了研究。结果表明,直筒型排尘结构的排尘口处上、下行流交错容易产生返混夹带现象,对细颗粒的分离不利;锥形排尘结构可以增加旋风管内气流旋转强度,控制进入灰斗的下行气量,有利于分离效率的提高,但排尘锥内部存在环形旋涡,易磨损器壁;在排尘锥侧面开缝,可改善旋风管内流动分布状态,实现排尘区气固两相分流,进入灰斗内的气流更加稳定,从而有效减少颗粒返混夹带,提高旋风管分离性能。     

排尘锥开缝结构对导叶式旋风管内细颗粒分离性能的影响

在导叶式旋风管下端安装排尘锥,通过改变排尘锥的开缝结构来改变含尘气固两相流的流动状态,从而实现旋风管的减阻增效.通过对比分析排尘锥开缝结构的变化对旋风管的压降、分离效率及粒级效率的影响.得到排尘锥开缝有助于提高7μm以下细颗粒的分离效率.     

排气结构对PSC-100型导叶式旋风管内流场分布的影响

采用五孔球探针测量了不同排气结构参数(导流锥下口直径d1、开缝面积比a和开缝位置)的改变对PSC-100型导叶式旋风管内总压降和流场的影响.试验结果表明:带有导流锥的排气结构对分离有利;导流锥下口直径增大,气流旋转强度减小,颗粒分离所需离心力场减弱;导流锥开缝面积越大,分离空间内气旋强度越低;导流锥上侧缝开缝部位对旋风...     

直切式旋风分离器内非主流流动的研究

讨论了直切式分离器环形空间及排尘口附近二次涡流的非对称性及其形成原因,并研究了分离器处理量对二次流的影响关系。研究发现,随着分离器处理量的增加,芯管下口短路流量增加,无量纲短路流量保持不变,即短路流亦存在"自模化";排尘口附近的湍流强度随分离器处理量的增加而增强。     

排尘锥结构对旋风分离器内气固两相分离性能影响的研究

通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对直切式旋风分离器三种不同排尘锥结构(排尘锥无缝、开对称缝、开阶梯缝)下的气固两相流场进行了研究。研究表明,三种排尘锥结构都可以将粒径大于8μm的返混颗粒再次分离下来;排尘锥开缝起到分流作用,有效改善排尘锥内气相流场分布,降低压降,便于返混颗粒从侧缝排出,提高抗返混能力,减少颗粒在排尘锥内部长时间停滞的机率,减小堵塞下口的可能性;排尘锥开阶梯缝可以减小涡核中心不对称性,明显提高侧缝的排尘能力,有效消弱返混夹带对3μm小颗粒的影响,提高分离器的操作弹性,减少颗粒间的磨损,为排尘锥结构的进一步优化、提高旋风管分离性能提供依据。     

排气结构对导叶式旋风管内颗粒运动的影响

采用fluent软件对导叶式旋风管在不同排气芯管结构参数下的颗粒逃逸规律以及分离性能进行了数值模拟.结果表明,小颗粒在旋风管内逃逸位置主要集中在芯管侧缝、分离区和灰斗区;当芯管开缝面积比为1.936,下口直径、开缝高度分别为130、200mm时该旋风管的粒级效率最高.     

排气管尺寸对旋风分离器流场影响的数值模拟

用雷诺应力湍流模型（RSM）模拟研究旋风分离器排气管尺寸对旋风分离器流场的影响.结果表明：单入口旋风分离器的非轴对称性在环区更明显;在排气管壁存在滞流区,排气管尺寸减小,该滞流区变薄;在分离区,De/D≥0.4时,旋风分离器的中心位置存在向下旋流,该旋流造成一定返混,对提高旋风分离器效率不利;随着De/D的减小,内旋流切向速度提高,中心处的向下旋流速度减小,总压降大幅提高;当De/D=0.3时,中心处向下旋流消失,提高了分离效率.     

分流型芯管对导叶式旋风管内颗粒逃逸的控制

Experimental and computational fluid dynamics was used in this study to predict the escape particles and evaluate the performance of PSC type cyclone tube with slotted vortex finder.The simulation results showed that the PSC type cyclone tube could remove the particles with a diameter greater than 5 μm.The PSC type cyclone tube increased the grade efficiency of particles with a diameter greater than 2 μm as compared with the Shell type cyclone tube.Short circuit flow occurred around the vortex finder slots and there was almost no short circuit flow under the vortex finder inlet.Most small particles escaped from vortex finder slots of the PSC type cyclone tube.The slotted vortex finder could develop “upwards flow” near the vortex finder inlet outside wall and control the escape particles under the vortex finder inlet.The force analysis of particles near the slotted vortex finder slots showed that gas flow carried the particles with a diameter smaller than 3 μm out the separator.     

入口挡板对旋风分离器内流动分布影响的试验研究

运用七孔球探针对直切型旋风分离器及入口加挡板结构进行了流场的测量,并对其内部流场进行了研究,指出了随挡板角度变化,流场的变化规律,结果表明随挡板角度变大,切向速度提高,切向速度峰值位置沿径向外移,下行流的轴向速度提高,上行流的轴向速度降低.     

直切式旋风分离器内气相流场的实验研究和数值分析

采用实验测量与数值模拟相结合的方法对直切式旋风分离器内气相流动的三维流场进行了研究。雷诺应力湍流模型对流场的计算与五孔球探针的测量结果基本相符。实验测量与数值模拟的研究结果表明,环形空间的流场呈现明显的非轴对称性,切向速度在0°方位最大,在300°方位最小;分离空间基本呈轴对称性,流场稳定,有利于颗粒分离;排气管内仍存在较强的旋转,产生较大的能耗。     

Shell型旋风管内气相流场的数值模拟

应用Fluent软件中的雷诺应力输运模型(RSM)对shell型旋风管内的三维强旋湍流气相流场进行了数值计算。计算值与实验值对比结果表明,二者吻合较好,验证了数值模拟的可靠性。通过数值计算,分析了排气管附近的短路流以及排尘口处的颗粒夹带返混现象。     

新型双蜗壳式旋风分离器内流场分布的试验研究

采用五孔球探针测试仪对一种新型双渐开线入口结构旋风分离器分离空间的三维速度和压力分布进行了测量。试验结果表明,该旋风分离器分离空间的切向速度呈现“驼峰”分布,最大值达到29vp,离心力场较强,上行流区的静压变化为顺压梯度,有利于降低压力损失;在流场测量的基础上,利用积分离散化的方法计算了分离空间的下行流量,指出控制短路流和分离空间下端的旋涡流动是进一步的优化方向。     

循环旋风分离器内流场的数值模拟

采用CFD模拟软件Fluent6．2提供的雷诺应力模型（RSM）对循环旋风分离器内的流场进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果基本吻合。结果表明,循环旋风分离器特殊的流路设计,提高了内部流场的对称性,规整了气流,减少了紊流的产生,降低了设备的压降。时局部涡的分析,为进一步了解循环旋风分离器的分离机制和优化结构提供了参考依据。     

循环旋风分离器内气液两相流动数值模拟

采用雷诺应力模型RSM对循环旋风分离器内气液两相流动的情况进行了数值模拟研究,讨论了循环旋风分离器内切向速度、轴向速度、径向速度、压力场、雷诺应力的分布特点以及相同入口速度下分离器内液滴运动轨迹与分离器的分离效率。数值模拟结果表明,循环旋风分离器切向速度呈现明显的驼峰状,轴向速度上行流和下行流明显,径向速度相对较小,压力由轴心向外逐渐升高,雷诺应力分布复杂且无明显规律,分离器对小直径液滴分离效率较低,入口速度对分离效率的影响比较明显。     

双入口直切式旋风分离器流场内旋进涡核现象的研究

主要研究了双入口直切式旋风分离器流场中的一种涡核非稳态现象———旋进涡核。实验表明 ,旋进涡核存在于分离器排尘口下部及锥体中下部 ,在排尘口处涡核摆动最强烈 ,同时涡核的摆动在一定操作参数下具有一定的频率和幅值 ,因此势必会造成粉尘的夹带返混 ,致使分离器效率降低。与单入口旋风分离器相比 ,双入口直切式旋风分离器内旋进涡核频率降低 ,幅值减小 ,但范围不变。说明入口形式是否轴对称对旋进涡核的存在与否不起主要作用     

升气管插入深度对旋风分离器内部流场影响的数值模拟

针对旋风分离器内部复杂的三维强湍流,在仿真过程中,采用雷诺应力模型(RSM),利用贴体网格技术,模拟得到不同升气管插入深度时的旋风分离器内的切向速度分布、轴向速度分布和进出口压降。结果表明,当升气管插入深度减小时,会使总压力损失有所降低,但有一部分气流将从入口直接进入升气管形成短路,使旋风分离器的分离性能下降;对于特定的旋风分离器,升气管插入深度存在最优值,可保证较高的分离效率和较低的压降。     

旋风分离器内部气-固两相流场研究与发展

综述了旋风分离器内气体、粉尘运动概况及旋风器内气固两相分离模型相关理论研究,分析比较了各模型的建模思想和分析方法,并展望今后分离模型的发展趋势。     

排尘锥结构参数对导叶式旋风管流动阻力特性的影响

通过阻力特性实验和智能型五孔球探针的测量实验,研究了排尘锥的锥度、长度及开缝结构对导叶式旋风管总压降和流场的影响规律,为排尘结构的优化以及新型高效低阻旋风管的开发奠定了实验基础。