双进口方形分离器内气固两相流动的数值模拟

采用雷诺应力模型对双进口方形分离器的气相流场进行了数值模拟,同时用拉格朗日法模拟了分离器内颗粒的运动轨迹。数值计算的分离器效率和压降与试验结果基本吻合。结果表明,双进口方形分离器的流场具有Rankine涡的特点,但是在边角处出现局部小漩涡。同时采用数值模拟的方法对分离器结构进行优化,研究了中心筒插入深度、入口尺寸、直筒段长度、锥体长度对分离效率的影响。通过结构优化,分离器的切割粒径可在6μm左右。方形分离器内旋流较弱,压降较小,可以认为不是分离器性能的主要影响因素。

双进口方形分离器气固流动特性的数值模拟

采用RSM湍流模型对双进口方形分离器的气相流场进行数值模拟,得到了分离器内的速度场和压力分布;同时采用拉格朗日模型对方形分离器内固体颗粒的轨迹进行模拟。结果表明:双进口方形分离器内速度场和压力场的对称性较好但气流旋转强度不大且容易衰减;不同粒径、不同位置入射的颗粒轨迹有较大差异,细颗粒入射时分离器内容易形成气流短路现象,颗粒靠近分离器顶部入射时分离器内容易造成上灰环现象,给方形分离器的分离效率带来了不利的因素。将方形分离器筒体的四角改为切形倒角,可以很好地改善分离器的流场,并能有效提高分离器分离效率。

单、双进口旋风分离器颗粒相流场的数值模拟

采用CFD软件中的商业软件fluent6.1.22分别对直切单/双进口旋风分离器进行数值模拟。采用拉格朗日模型对固相颗粒的轨迹进行了模拟,表明颗粒进口位置对颗粒的轨迹有较大影响。对直切单/双进口旋风分离器的分级粒径分离效率作了对比,实验数据表明,直切双进口旋风分离器分离效率比直切单进口旋风分离器分离效率高5%￣15%。

旋风分离器短路流的估算问题及其数值计算方法的讨论

旋风分离器升气管下口短路流量的大小是评价分离器性能的指标之一,现有的短路流计算方法对升气管下口短路流出现的高度范围的选取并不明确,采用不同的高度范围计算结果可能完全不同,故而分离器设计、开发及应用前后往往需要经历反复的实验验证过程,既费时又费力。通过对双进口及普通单进口分离器径向速度场和轴向速度场的分析,自定义了一种基于数值计算平台的短路流计算方法,要点为根据分离器升气管下口位置横截面上径向流动向心与离心趋势的拐点划分短路流量计算的范围,基本为与升气管同心的环状面,利用CFD软件可以很容易地计算出此环面内下行的流量,即通常意义的短路流量。该计算方法的优势在于能够较准确地定义短路流计算的范围,并且对于新型多进口分离器和普通单进口分离器都适用,计算过程简单、结果可靠。