基于FLUENT的旋风分离器结构改进数值模拟

旋风分离器的结构影响着其分离效率和压力损失。从分离器的进料口、排气管、筒体长度这3个方面对分离器的结构进行改进,并针对分离器内的气相流动,选择RNGk-双方程湍流方程得到不同结构分离器内气相流场分布。模拟结果表明,选择180°蜗壳双进料口、增加排气管直径、加大排气管插入筒体的长度和增加筒体长度有利于优化分离器的分离性能。     

旋风分离器在褐煤干燥提质中的数值模拟

为了提高旋风分离器在褐煤干燥提质中的工作效率,采用正交试验的方法,选择旋风分离器的入口速度、排气管外延伸长度、褐煤粒径3个参数为因素,每个因素取3个水平,选取L_9(3~4)正交表得到9组方案。运用FLUENT15.0软件对旋风分离器的流场进行数值模拟,并以褐煤最优分离效率为指标,由极差综合分析法得出入口速度是影响褐煤干燥提质的主要因素及旋风分离器的入口速度、排气管外延伸长度、褐煤粒径的最优组合。     

旋风分离器分离效率关键影响因素研究

为研究影响旋风分离器分离效率的关键因素,利用CFD软件分析了不同内锥长度下旋风分离器内部流场分布、中心轴处风速-位移变化曲线、分离效率曲线,发现内锥长度不影响分离效率而影响进出风口之间压差.探讨了大蜗壳和小蜗壳两种进风结构的旋风分离器的分离效率以及对气流流动的阻力,物料粒度较细时,小蜗壳进风结构的分离器效果较好;物料粒...     

旋风分离器涡核非稳现象的分析与研究

分析研究了旋风分离器流场中涡核非稳现象—旋进涡核的成因 ,并得出了处于锥体中下部的旋进涡核在排尘口处的摆动最为强烈 ,并具有一定的频率和幅值 ,从而造成粉尘的夹带返混 ,致使分离器效率降低的结论 ,最后提出了改善这一状态 ,提高分离效率的建议     

旋风分离器数值模拟及结构优化研究进展

对旋风分离器流动理论做出总结,对比各湍流模型的优劣,采用大涡模拟或雷诺应力模型能较好模拟旋风分离器内部流场。从机理上分析旋风分离器的分离理论,分区分离模型在边界层分离理论的基础上细化旋风分离器内部的流场区域,是现阶段的发展趋势。根据工业发展的需求重点阐述高温高压工况对旋风分离器流场及分离效率的影响。并对现阶段旋风分离器的结构优化做出分析总结,提出未来的发展趋势。     

褐煤干燥提质使用的旋风分离器流场数值模拟研究

旋风分离器作为褐煤干燥提质设备的主要组成部分,内部有着复杂的湍流流场,而且在内部温度很高的条件下,其他试验无法进行。为了解决这一问题,应用Fluent数值模拟软件,对旋风分离器在褐煤分离提质过程中的流场状态进行了分析研究,从而掌握旋风分离器在分离过程中的流场形态,为旋风分离器的设计和改进提供了理论依据。     

直切双入口旋风分离器流场的数值模拟

用RSM模型对直切式单、双入口型旋风分离器三维流场进行了数值模拟,结果表明:双入口型改善了单入口型式流场的不对称性,减小了流场内部的涡流;随着入口尺寸减小,进口气速的提高,其切向速度和总压增加明显,而轴向速度和径向速度变化不明显。     

基于RSM的呼吸性粉尘旋风分离器分离效能数值模拟研究

为研究满足BMRC曲线的呼吸性粉尘旋风分离器,利用流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸旋风分离器内部流场进行数值模拟,并基于响应曲面法、利用统计软件Design-Expert得到了呼吸性粉尘旋风分离器分离效能二次多项式预测模型。通过方差分析及回归方程系数显著性检验可知呼吸性粉尘旋风分离器筒体高度、排气管直径及插入深度对其分离效能有显著影响。根据预测模型加工旋风分离器样件并作实测验证,发现样件分离效能与BMRC曲线标准差为3.16%,小于5%。使用响应曲面法研究呼吸性粉尘旋风分离器分离效能可提高设计效率,保证计算模型可靠性,同时为满足EN481,PM10及PM2.5分离器的设计提供参考。     

旋风分离器结构设计研究进展

介绍了旋风分离器的分离机理,总结和分析了旋风分离器的各个部件结构设计在能耗、压降、分离性能等方面的优点和缺点,并对旋风分离器的研究现状进行了回顾,提出了旋风分离器结构优化设计的趋势,对未来旋风分离器结构优化设计进行了展望。     

旋风分离器流场优化研究

介绍了旋风分离器的结构组成、功能原理,以测试数据作为边界条件,模拟井下工况对旋风分离器流场进行了数值模拟,以气体压力变化率作为流场优化目标函数,对旋风分离器内部流场进行了优化,优化后,旋风分离器内部气体压力变化率明显降低,从而为锚杆钻车降噪研究奠定了基础。     

基于DPM-CFD的旋风除尘器内部流场数值分析

采用离散相模型对旋风除尘器内部气固两相流场的分布特性进行数值模拟分析。模拟结果表明:粉尘颗粒的运动具有很强的随机性,上尘环和局部涡流始终存在,在除尘器圆筒壁面和中心管之间的区域以及中心管底部下方的区域都形成了环形的纵向涡流,中心管底部下方区域和中心管的进口区域湍动能和湍动能耗散率最大,中心管长度是影响旋风除尘器内部流场的一个重要参数。此外,对中心管的长度做了最优化设计,为旋风除尘器的结构优化设计和重点研究方向提供了借鉴和依据。     

旋风分离器流场数值模拟及其涡结构识别

采用计算流体力学软件Fluent,基于非稳态雷诺应力湍流模型对旋流分离器流场进行了模拟,得到了旋流分离器内部切向速度和轴向速度分布,并与实验值进行对比;同时将Q判据应用于旋风分离器内漩涡结构的识别,比较了切向进口处两种不同网格结构对涡结构的影响。结果表明:非稳态的雷诺应力湍流模型模拟结果对切向速度进行很好的预测,几乎与实验一致,轴向速度与实验结果趋势一致,能够很好的预测轴向速度的"驼峰"结构;切向进口处的网格质量由于伪扩散对模拟结果有影响,需要进行优化;利用Q判据能够将旋风分离器内部的旋进涡及环形空间二次涡进行准确识别,在旋风分离器中心轴线附近及环形空间存在漩涡。     

CFD技术在旋流器设计方面的应用

利用CFD技术对旋流分离器进行了数值研究,探讨了适用于旋流器的计算模型,包括紊流模型,多相流模型的选取和内部空气柱的计算方法。以锥形旋流器为例进行了数值计算,获得了旋流器的内部流场细节,对于旋流器的优化设计以及分离性能预测有着重要的指导作用。     

Numerical analysis of hydrocyclones with different vortex finder configurations

This paper presents a numerical study of the multiphase flow and performance of hydrocyclone by means of two-fluid model, with special reference to the effects of diameter, length and shape of vortex finder at a wide range of feed solids concentrations. The considered shapes include the conventional cylindrical style and the new conical and inverse conical styles. The simulation results are analysed with respect to cyclone flow and performance in term of cut size d₅₀, water split, Ecart probable E_p and inlet pressure drop. It is shown that when vortex finder diameter or shape varies, a compromised optimum performance can be identified, resulting in relatively small inlet pressure drop, E_p, and water split. Both d₅₀ and E_p are more sensitive to feed solids concentration than inlet pressure drop and water split. Overall, the effect of vortex finder length on the separation efficiency of particles is much less significant than diameter and shape, which shows opposite trends at low and high feed solids concentrations. All these results can be well explained using the predicted tangential and axial velocities and solid volume fraction.     

Study of flow behaviour in a three-product cyclone using computational fluid dynamics

Simplicity in design and minimal floor space requirements render the hydrocyclone the preferred classifier in mineral processing plants. Empirical models have been developed for design and process optimisation but due to the complexity of the flow behaviour in the hydrocyclone these do not provide information on the internal separation mechanisms. To study the interaction of design variables, the flow behaviour needs to be considered, especially when modelling the new three-product cyclone.Computational fluid dynamics (CFD) was used to model the three-product cyclone, in particular the influence of the dual vortex finder arrangement on flow behaviour. From experimental work performed on the UG2 platinum ore, significant differences in the classification performance of the three-product cyclone were noticed with variations in the inner vortex finder length. Because of this simulations were performed for a range of inner vortex finder lengths. Simulations were also conducted on a conventional hydrocyclone of the same size to enable a direct comparison of the flow behaviour between the two cyclone designs. Significantly, high velocities were observed for the three-product cyclone with an inner vortex finder extended deep into the conical section of the cyclone. CFD studies revealed that in the three-product cyclone, a cylindrical shaped air-core is observed similar to conventional hydrocyclones. A constant diameter air-core was observed throughout the inner vortex finder length, while no air-core was present in the annulus.     

DWP重介质旋流器流场的数值模拟

选用雷诺应力湍流计算模型（RSM）,对两种直径为1 300 mm的DWP型重介质旋流器的流场进行了数值模拟,并对结构参数和能耗进行了研究.对流场三维速度、压强、密度和空气柱的数值模拟研究表明,在旋流器内存在短路流现象;双入介DWP旋流器分选效果优于单入介DWP旋流器,处理能力高于单入介DWP旋流器,能耗比单入介DWP旋流器减少33%.     

潜孔钻机除尘系统研究

潜孔钻机除尘系统对于延长钻机使用寿命。保证作业人员的身体健康至关重要。针对目前潜孔钻机除尘系统存在的弊端，提出采用旋风和过滤两级除尘系统，减少粉尘污染，环保效果好。捕尘罩采用自阻力封孔器，能快速封孔、导尘。一级除尘采用蜗壳型旋风除尘器，提高了净化效率，减少了压力损失。据压力损失模型和分割粒径，本文论述了一种蜗壳型旋风除尘器的设计方法。二级除尘采用脉冲喷吹袋式除尘器，脉冲控制仪采用单片机控制，控制软件采用模块化结构，可靠性好，除尘效率高。