动态旋风分离器数值模拟及实验研究

旋风分离器具有结构简单性能稳定等优点,但对于粒径10μm以下颗粒,分离效率较低。本文对普通旋风分离器进行改进,设计了带有旋转叶片的动态旋风分离装置,并进行了实验和数值模拟研究。数值模拟气相采用RNG k-ε模型与RSM模型相结合的算法,颗粒相与气相之间采用以欧拉-拉格朗日气固两相流耦合思想为基础的DPM模型进行模拟,主要研究了装置内部流场和颗粒分离效率与进口气速和转子转速之间的关系,并与实验中通过静电低压悬浮颗粒取样器(ELPI)获得的装置分离效率进行了对比。模拟和实验结果表明,装置切向速度场中转子部分的切向速度主要由叶片转速决定,转子外部区域的切向速度则主要由进口气速决定,且在一定的转速和进口气速下,动态旋风分离器对粒径在5μm以上的颗粒有良好的脱除效果。

一种高效动态旋风分离器流场与分离效率研究

为了研究对超细颗粒捕集能力很强的新型高效动态旋风分离器——气固离心分离与排气一体机的流场特点与分离性能,利用Fluent软件对一体机内部气相流场与颗粒相进行数值模拟,并计算出各工况下的分级效率。结果显示,该机对可入肺超细颗粒捕集能力远强于传统旋风分离器,并且对工况波动的适应能力较强。

动态旋风分离装置分离效率的理论与实验研究

对普通旋风分离器进行改进,设计了一种带有旋转叶片的逆流式动态旋风分离装置,并对其分离效率进行了实验和理论计算。结合Alexander准自由涡模型、Barth平衡轨道模型及Chmielniak和Bryczkowski对顺流动态旋风分离器的研究,获得了装置的理论分离效率的计算方法,并与实验中通过静电低压旋风颗粒取样器(ELPI)获得的分离效率进行了对比及修正。修正后的理论解与实验获得的分离效率偏差在5%以内,理论方法对装置的分离效率能够进行准确的预测,同时实验数据表明,该种设备分离效率随入口气速和旋转叶片转速的提高而增强,且该装置对于5μm以上的颗粒具有较好的分离效果。