旋风分离器内颗粒轨迹的数值模拟

采用数值模拟的方法研究旋风分离器内的颗粒运动:对单相流场采用湍流各向异性的雷诺应力模型,对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型;通过描述颗粒的运动轨迹,揭示了颗粒在旋风分离器中运动的物理机制.结果表明:颗粒的运动轨迹比较复杂,且带有很大的随机性;尤其是小粒径颗粒,受气流湍动影响显著,即使是粒径、入射位置相同,其运动轨迹也各不相同,最终的位置也不同;小粒径颗粒更容易受二次涡流影响,从而降低分离器的效率;另外,还模拟出了上灰环、排气管短路流及排尘口返混等影响分离效率的几种现象,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础.     

基于大涡模拟的旋风分离器锥体结构影响研究

采用数值模拟方法比较研究两种几何尺寸旋风分离器内流场和颗粒运动。对单相流场采用湍流各向异性的大涡模型(Large Eddy Simulation),对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型。研究锥体下口直径对旋风分离器速度分布,压力分布,和对颗粒运动轨迹的影响,为进一步研究旋风分离器的分离机理理论及实验研究打下基础。     

喷雾干燥用旋风分离器内部流动与分离特性数值模拟

对喷雾干燥过程中旋风分离器工作过程及其分离原理做了简要介绍,给出了旋风分离器内三维流场以及颗粒轨道的数学模型,运用雷诺应力模型(RSM)对其进行了三维数值模拟.数值模拟得到了旋风分离器内三维气体流场以及颗粒的运动轨迹,获得了旋风分离器在不同进口风速下的进出口压降和不同粒径下的分离效率.模拟计算结果可供旋风分离器设计及应用提供一定的参考.     

入口形状对旋风分离器性能的影响

为了研究入口形状对旋风分离器性能的影响,采用计算流体力学(CFD)软件对旋风分离器的压力场和颗粒的分离情况进行考察。研究结果表明:入口形状会显著影响旋风分离器的压降,在圆形、矩形、三角形和等腰梯形几种不同的入口形式中,长宽比为2的矩形入口压降最大,长宽比为1.5的矩形入口的压降最低;对于矩形入口,随着长宽比的增大,压降是先降低再升高;入口形状对粒径大于2.5μm粒子的分级效率影响不大,当粒径小于2.5μm时,圆形入口的分离效率最差,梯形入口的分离效率最好;梯形入口会改善旋风分离器顶部流场和灰斗附近流场,使颗粒运行平稳,分离效率较高。     

后混磨料射流颗粒运动仿真和实验分析

基于DPM离散相模型,通过FLUENT软件对后混喷嘴内的磨料颗粒运动轨迹进行仿真和分析。引用二方程模型中的RNG k-ε模型,得出了后混喷嘴内的静压分布和湍动能分布。通过改变磨料粒径的大小和入口速度,分析研究颗粒的运动情况。模拟结果表明:颗粒粒径和颗粒入口速度都会影响粒子的加速运动,进而影响切割效果。分析得出了不同粒径粒子的最佳进口速度和最佳颗粒粒径,并从减小喷嘴磨损和提高射流效果方面优化混合过程。实验结果与仿真结果相符,验证了仿真的正确性。     

基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟

为提高循环流化床旋风分离器的分离效率,采用计算流体力学CFD软件,采用相间耦合随机轨道模型,在拉格朗日坐标下对不同粒径颗粒进入旋风分离器的运动进行了数值模拟研究,同时也模拟了颗粒在不同进口位置对循环流化床旋风分离器分离效率的影响,并与试验结果进行了比较.     

旋风分离器两相三维流场仿真

使用商业CFD软件STAR-CD,建立了排气管插入深度不同的三种切向进口式旋风分离器内部流场k-ε双方程湍流模型,对切向进口式旋风分离器内部流场进行了模拟。通过分析排气管插入深度对旋风分离器流场的影响,得出了旋风分离器中的压力和速度分布,以及粒径为20μm和2μm的SiO_2尘粒运动轨迹,为旋风分离器的设计和优化提供了重要的理论依据。     

CFBC旋风分离器气固两相流

介绍了旋风分离器内部颗粒运动和数值模拟计算模型的理论研究发展历程.对CFBC旋风分离器中气固两相流动进行了数值模拟,从而研究了旋风分离器内部气固两相流动的特征.数值模拟的结果为新型旋风分离器的优化设计、运行和改造提供了参考.     

CFBC旋风分离器气固两相流

介绍了旋风分离器内部颗粒运动和数值模拟计算模型的理论研究发展历程．对CFBC旋风分离器中气固两相流动进行了数值模拟，从而研究了旋风分离器内部气固两相流动的特征。数值模拟的结果为新型旋风分离器的优化设计、运行和改造提供了参考．     

旋风分离器流场分析与结构优化的数值模拟

采用计算流体力学模拟方法对旋风分离器内气相流场和颗粒运动进行了分析,并运用单因素变量控制方法研究了旋风分离器中排气芯管直径及插入深度、颗粒收集口直径、筒体长度、锥体段长度、气体入口处方形截面尺寸等对颗粒分离率的影响,提出对应的结构优化方案.研究结果表明,气相流场中静压和总压分布具有较好的轴对称性,动压分布与流体速度分布基本相同;粒径为5um和10um的颗粒分离率较差.气体入口处方形截面尺寸、颗粒收集口直径、排气芯管直径对颗粒分离率的影响较大.优化后的旋风分离器中10um及以上粒径的颗粒分离率均达90%以上.     

130 L气升式旋流反应器体积传质系数研究

对于空气⁃水和空气⁃水⁃阴离子交换树脂物系,在体积为130 L（内径为290 mm、高为2 000 mm）气升式旋流反应器（HALR）中,当表观气速为0~0.84 cm/s时,研究了固体装载量、颗粒粒径、有无分离器、不同导流筒形式对体积传质系数的变化规律。结果表明,三相物系的体积传质系数大于两相的体积传质系数;随着颗粒粒径的增大,体积传质系数呈下降趋势;有分离器的体积传质系数大于无分离器的;表观气速较小时,带翅片导流筒的体积传质系数最大。     

方形分离器的神经网络运行优化

介绍了处理方形分离器原始数据的一种新方法,提出了方形分离器基于改进后的ＢＰ算法的神经网络运行优化模型,并借助该模型用相应的优化淮则对方形分离器的运行参数进行了优化,得出了不同入口颗粒浓度下的优化风速,为该方形分离器的运行优化提供了参照依据。     

循环流化床锅炉出口浓度的确定及其对分离器性能的影响

在质量平衡的基础上,对给定循环倍率的循环床锅炉,推导了所需分离器分离效率和循环床颗粒出口浓度的关系式．针对鳍片管束分离器和下排气旋风分离器,研究了入口颗粒浓度对分离效率及阻力的影响     

重介旋流器入口流道内颗粒冲击参数计算方法

针对重介质旋流器入口流道磨损的成因,分析了流态化颗粒的运动和对器壁的冲击力作用,提出了颗粒冲蚀参数计算的数学模型．结合煤炭重介分选的实际情况,计算了各种颗粒和旋流器结构参数,分析了其对冲蚀作用的实际影响,为旋流器的结构参数优化提供了理论依据．作为本次研究阶段性成果的工业化产品,在实际生产中表现出了很好的抗磨性能和令人满意的分选效果．     

循环流化床锅炉中旋风分离器的设计与探讨

针对原旋风分离器设计中存在的不足,提出了通过选取适当的临界粒径来确定旋风分离器尺寸的思路和方法;同时,以设计实例论证了该方法可有效地提高分离效率,为循环流化床锅炉的稳定运行提供了保障.