间断叶片惯性除雾器流场与分离效率

为提升船用惯性除雾器对10μm级雾滴的滤除性能,设计一种新型的间断叶片结构,采用数值模拟方法分析既有和新型除雾器内的气液两相流场。结果表明:除雾器内的速度场和雾滴浓度场具有相似性,曲折流道引起的角涡和分离涡不利于微小雾滴的触壁。间断叶片连通了相邻流道,通过涡流抑制和流场的重新组织,可大幅提高壁面对微小雾滴的拦截效率。对于10μm雾滴,间断叶片的综合性能相比既有结构可提高30%~50%。此外,间断叶片的对流传热性能也有所提高。研究结果对船用惯性除雾器的结构设计和性能优化具有一定的指导意义。

叶片间距对船用滤清器技术经济性能的影响

用计算流体力学方法对船用滤清器进行两相流数值模拟,在进气流速1~7 m/s、雾滴粒径1~50μm范围内,分析叶片间距(22~30 mm)对滤清器阻力特性、分离效率的影响规律。结果表明,叶片间距减小,阻力增大、分离效率提高。角涡和分离涡是影响阻力变化的主要原因,弯头区惯性效应和湍流扩散是影响分离效率的主要原因。定义滤清器技术经济性能因子,分析表明,阻力经济性能因子和效率经济性能因子随叶片间距呈非单调变化,其中阻力经济性能在26 mm间距取得最佳,效率经济性能在30 mm间距取得最佳。综合技术经济性能因子随叶片间距扩大而提高并趋缓,流速越大,不同叶片间距的综合技术经济性能差异越显著。