固气旋风分离器分离效率影响的数值分析

采用计算流体动力学软件(Fluent)对旋风分离器进行数值模拟计算,采用雷诺应力模型(RSM)模拟旋风分离器内流体的流动,分析了流量、溢流管深度和入口形式对分离效果的影响。研究表明:①在一定流速范围内,当流速降低对大颗粒(d≧100μm)分离效果没有太大的影响,但分离速度降低,分离效率减少;对中等粒径(20μm<d<100μm)的颗粒影响较大,会显著降低其分离效果和分离效率;对小粒径(d≦20μm)的颗粒影响较大,颗粒在分离时更快的向靠近轴线附近运动,更容易逃逸,分离效率降低。②在一定长度范围内,随着溢流管插入深度的增加,大粒径颗粒分离速度增加,小粒径颗粒分离效果增强,溢流管插入深度的增加有利于固气分离,并且溢流管插入深度对压力降的影响不大。③蜗壳式入口相对于矩形切向入口型式,增大了旋风分离器的入口半径,使得进流量的增加(生产能力的增大),同时会导致内旋涡旋速度的增加,有效分离粒径减小,分离效率提高。