静电旋风分离器结构尺寸的优化设计

对静电旋风分离器中尘粒的运动进行分析 ,建立了尺寸优化的数学模型 ,预测了其结构尺寸。利用优化尺寸制作了一新型静电旋风分离器 ,并对其性能进行了测试。结果表明 :所研究的静电旋风分离器能获得较高的分离效率     

下排气旋风分离器流场的测定及数值模拟

通过冷态模化试验对下排气分离器进行了空气动力特性的研究 ,分析得到切向速度分界点半径随气流下旋逐渐减小、导排管之间存在 1 80°涡及径向速度内汇外源等结果。采用 K-ε模型对其内部的三维流体流动进行了数值模拟 ,得到了与实验结果基本一致的湍流流场。图 4参 5     

不同入口截面角旋风分离器的分离特性

对常规旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角。利用计算流体动力学(CFD)技术对具有不同入口截面角旋风分离器的气相流场进行了数值模拟,比较了不同入口截面角时旋风分离器内部流场结构,并对不同入口截面角旋风分离器的压力损失和分离效率进行了实验研究。结果表明:进口具有一定截面角使得旋风分离器内部流场朝有利于颗粒分离的方向变化,可以有效改善旋风分离器的分离性能。在相同的入口风速下,随着入口截面角的增加,旋风分离器总效率和分级效率增加,而压力损失却减小。综合压力损失和效率随入口截面角的变化趋势,可以看出,在所研究的入口截面角范围,45°应是最佳的选择。     

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。     

旋风分离器内三维两相流场的数值模拟

对旋风分离器内的三两相流场进行了数值模拟,控制方程在三维贴体人才纱下用非交 ＳＩＭＰＬＥ算法进行求解,得到了分离器内的速度和压力场,计算了表明旋风分离器进气形式的非对称性决定了其流场的三维性,轴向速度在中心处有滞流、回流现象;通过对颗粒运动轨迹的分析,发现收缩的锥体段对颗粒捕获也有不利的一面。     

排气管偏置对CFB锅炉旋风分离器性能的影响

通过冷态模化试验,研究了排气管偏置对CFB锅炉旋风分离器主要性能的影响。试验结果表明,排气管偏置对旋风分离器分离效率有明显的提高,而分离器阻力总体下降。因此,采用合适的排气管偏置结构,是改善旋风分离器性能的有效方法之一。     

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     

旋风分离器内压力损失的计算

根据旋风分离器的结构特点和气流流动特点,旋风分离器的压力损失分为入口损失、边壁摩擦损失、旋转动能损失以及出口损失四部分。本文以旋风分离器切向速度模型为基础,给出了各部分压力损失的计算方法,并针对不同的旋风分离器模型,将其计算结果与实验结果及其他的压力损失理论模型进行了比较,结果表明该计算方法可行。     

旋风分离器分级效率试验研究

旋风分离器(粗滤)是车辆空气滤清器重要部件,其分离性能的好坏直接影响空气滤清器总成的性能.本文采用传统的绝对滤法和分级效率法进行过滤效率实验研究,探索分级效率测试的可行性,通过实验得出分级效率法基本能够反映分离效果.     

温度和压力对旋风分离器内气相流场的综合影响

借助Fluent6.1软件,采用改进的RSM模型对不同温度(293~1373 K)和不同压力(0.1~6.5 MPa)下旋风分离器的气相流场进行了数值模拟.结果表明:切向速度随温度的升高而降低,随压力的升高而升高;但当温度超过1000 K、压力超过1.0 MPa以后,切向速度的变化幅度趋于减少.据此,建立了包含温度与压力综合影响在内的切向速度计算公式.温度升高使内旋流中心区域的轴向速度增大,而压力升高则使其减小.     

稳态与非稳态下旋风分离器气相流场数值模拟方法研究

为了研究旋风分离器气相流场的特性,在稳态与非稳态下,采用雷诺应力方程模型（RSM）对一台气一固旋风分离器气相流场进行了数值模拟和计算,其中旋风分离器网格划分采用混合网格分块划分技术,对流项分别采用不同阶格式进行离散,将数值模拟结果与试验数据进行了比较．结果表明：在非稳态下,动量（Momentum）方程采用二阶迎风格式（SOU）,湍动能走、耗散率￡采用高阶的Quick离散格式,雷诺应力项（Reynolds stresses）采用一阶迎风格式（FOU）是模拟旋风分离器气相流场的最佳选择．     

数值研究扩散式旋风分离器流场与颗粒分离特性

1前言长期以来气固分离工程中大量使用旋风分离器。传统旋风分离器下部的锥体段都是上大下小布置,因为锥体部分使主气流易于转变成上升流,同时便于粉尘从下部排出,对分离效率有一定提高[1]。各种传统旋风分离器的实验和数值方法研究,已经获得了相当多的结果。扩散式旋风分离器,     

旋风分离器自然旋风长的试验研究

采用激光多普勒测速系统(LDV)对φ300mm、升气管直径为De=100、135和180mm的旋风分离器内气相流场进行了测量,主要分析了旋风分离器的自然旋风长。测量结果表明,旋风分离器内的旋转流呈现明显的衰减特性。沿升气管出口轴向向下,切向速度和轴向速度逐渐减小,对于直径100mm升气管,最大切向速度由2.55Vi开始衰减,并且最大切向速度的径向位置由0.28R逐渐向壁面移动,内部的刚性涡逐渐扩大,外部的准自由涡逐渐缩小,最终在轴向5.2D处最大切向速度点接近筒体壁面,准自由涡消失,此位置以下形成完全的刚性涡;对于直径135和180mm升气管,最大切向速度的值和位置也具有相似的变化。在此基础上,提出了旋风分离器自然旋风长的定义,即从升气管下口到准自由涡消失位置的距离为旋风分离器的自然旋风长Lc,依据实验结果给出了计算式(5)的关系式。最后通过分析旋风分离器内旋转流的衰减特性和两涡之间的能量传递过程,进一步说明了旋风分离器自然旋风长的物理意义。     

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。     

无节流器轴流旋风气液分离器性能研究

采用数值模拟方法对无节流器轴流旋风气液分离器的内部流场状态进行了预测,得到不同壁面开槽尺寸无节流器轴流旋风分离器内部的流场特性,通过试验研究获取了分离器的阻力特性与效率特性,并对数值模拟结果进行了验证.结果表明:数值计算获得的阻力特性曲线与试验得到的阻力特性曲线基本重合,数值计算方法在获取旋风气液分离器阻力特性方面具有较高的精度;开槽尺寸对无节流器轴流旋风气液分离器的阻力特性影响不大,但对分离器的分离效率影响较大;在入口气流平均速度为3 m/s和4 m/s的条件下,当外壁开槽尺寸为30 mm时,分离器的平均分离效率最高,均在97.3%以上.     

电厂旋风分离器计算机仿真与优化

利用计算流体力学ＣＦＸ４．２软件对经改造后的电厂细粉旋风分离器的气固两相流进行了三维数值模拟,其气相流场采用差分雷诺应力模型计算旋转流动,在拉格朗日坐标中计算粒子运动,为优化求解,采用多块结构适体网络,利用ＳＩＭＰＬＥ算法解离散方程,给出了经改造后的细粉旋风分离器内不同截面的速度分布和粒子轨道,证明了经改造后的旋风分离器比常规的旋风分离器分离效果要好。     

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.     

旋风除尘器内三维流场的数值模拟

文中建立了用于旋风除尘器模拟的计算模型,并数值模拟了旋风除尘器内部的流场运动情况,预测了复杂流场中影响颗粒分离效率的因素,为旋风除尘器流动机制的研究和进一步结构优化设计提供了参考依据.