旋风分离器排气管缩口半径优化的数值模拟.pdf

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1、28FLUIDMACHINERYVo1．43，No．12，2015文章编号：1005—0329(2015)12—0028—05旋风分离器排气管缩口半径优化的数值模拟郑建祥。周天鹤(东北电力大学，吉林吉林132012)摘要：利用FLUENT中的RSM模型和DPM模型对不同排气管底口半径r的缩口式旋风分离器进行了内部流场的数值模拟。对结果的时均图进行分析，得到随着收缩半径r的减小，排气管入口面积在减小，轴向速度及切向速度均增加，速度的增加可使靠近中心的颗粒获得更大的离心力，因此被捕集的颗粒数增多。当半径r与排气管半径R比值为1—0．9时，分离效率提高不大，压降变化也较小，比值为0．8～0．

2、5时，分离效率提高很多，同时能量损失也较大，在半径r逐渐减小的过程中，旋风分离器分离效率增加，压降增加。综合考虑，当r／R为0．6～0．5左右时，分离效率约为97％一98％，此时压降也较合理。关键词：旋风分离器；数值模拟；排气管；缩口；分离效率中图分类号iTH137文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．12．006NumericalSimulationtotheReducingRadiusOptimizationofCycloneSeparatorExhaustPipeZHENGJian—xiang，ZHOUTian—he(Northeast

3、DianliUniversity，Jilin132012，China)Abstract：TheRSMmodelandDPMmodelareusedtothenumericalsimulationofdifferentexhaustpipebottomopeningradiusreducingtypecycloneseparatorfortheinternalflowfield．Theaverageofallresuhsshowthat：Astheradiusdecreases，theex—haustpipeattheentranceareadecreases，itmakesaxialv

4、elocityandtangentialvelocityincreased．Theincreasingspeedcanmakethecenteroftheparticlesgetlargercentrifugalforce，thereforethenumberofparticlestrappedincrease．Whentheradiusandtheexhaustpiperadiusratiois1—0．9，theseparationeficiencyandthepressuredropareimprovedalittle．Whentheratiois0．8～0．5，thesepara

5、tioneficiencyisimprovedalot，andenergylossislarger．Intheprocessofgraduallydecreasingradius，theseparationeficiencyandpressuredropincrease．Comprehensiveconsideration。whenr／尺isabout0．6～0．5，theseparationeficiencyisabout97％～98％andthepressuredropisalsoreasonable．Keywords：cycloneseparator；numericalsimul

6、ation；exhaustpipe；reducingradius；separationeficiency1引言旋风分离器效率的提高产生不利的影响。黄滨等对相同管径下不同排气管插入深度进行了研究J，随着环境污染的日益加重，尤其是近年来雾发现排气管插入深度在一定范围内存在最优值，可霾越来越严重，人们对排放到空气中的固体颗粒使分离效率较高且压力损失较低。ARaoufi对不物的控制和捕集尤为重视，而旋风分离器正是被同底口形状的排气管进行了数值模拟，结果显示底广泛的应用在矿山、燃煤发电等行业的气固分离部缩口的排气管有利于分离效率的提高。设备。排气管是旋风分离器一个重要组成部分，本文采用RSM模型

7、和DPM模型对排气管逐其结构对旋风分离器分离效率具有很大的影响，渐缩口的过程进行系统的模拟，同时模拟结果采吴彩金等对不同管径排气管的旋风分离器进行模用时均图进行分析，研究缩口型排气管分离器的拟li1，结果表明：当排气管管径增加时，旋风分离分离效率、压降及流场特性，并针对此模型确定最器的中心位置出现向下的旋流，造成一定返混，对佳缩口比例。收稿日期：2015—02—05修稿曩期：2015—11—192015年第43卷第12期流体机械292数值计算模