气泡强化柱状水力旋流器结构优化研究

为促进国内气泡强化柱状水力旋流器工程化进程,在计算流体力学(CFD)数值模拟的基础上,运用响应曲面法对气泡强化柱状水力旋流器的结构进行了优化设计分析。优化设计后的气泡强化柱状水力旋流器最佳处理量为4~8 m3/h,此时分离效率可达95%以上,且溢流口和底流口的压力损失不高于0.36 MPa。与意大利萨伊博姆公司所研制的"3C"型柱状水力旋流器相比,在总体压降相当的情况下,优化设计后的柱状水力旋流器分离效率更高,工作稳定性更好;与常规切向入口水力旋流器相比,所设计的柱状水力旋流器在压力损失相近的情况下,单体处理量大幅度提高。优化设计后的柱状水力旋流器分离性能好,在液-液分离领域,特别是对空间要求较高场所具有广阔的市场应用前景,其优化设计成果也将对气泡强化柱状水力旋流器应用提供有力的理论支撑。

柱状气液旋流器的耦合流变水力特性模型

利用改进的柱状气液旋流器(GLCC)机械设计模型计算并预测出该模型的气液耦合流动的流变水力特性,如临界速率、平衡液位高度、零净液体流量及液体携带起始点等。柱状气液旋流器机械设计模型的确定对平衡液位模型和气-液界面模型的建立有重要意义。推导出了净液体流量为零时的最大液体容量,并得出在一种临界参数下气体中无液体携带和液体中无气体携带的条件。液体携带起始点的提出和预测为获得较为完整的气液耦合流变临界操作参数提供了依据,而且为今后柱状气液旋流器的推广应用提供了参考。