不同湍流模型在旋风分离器三维数值模拟中的应用和比较

采用标准κ－ε模型，RNGκ－ε模型和RSM(SSG)模型，对气—固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算。旋风分离器网格划分采用分块划分技术，每一块采用贴体坐标划分网格，计算结果同试验比较，三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理，对切向速度分布的涡结构给出了合理的预报结果，同时给出了雷诺应力的各向异性特性，但同实验值仍有一定的差别，分析认为同湍流模型本身的原因外，与入口边界条件的选取和网格划分的多少有一定的关系。     

下排气旋风分离器流场的测定及数值模拟

通过冷态模化试验对下排气分离器进行了空气动力特性的研究 ,分析得到切向速度分界点半径随气流下旋逐渐减小、导排管之间存在 1 80°涡及径向速度内汇外源等结果。采用 K-ε模型对其内部的三维流体流动进行了数值模拟 ,得到了与实验结果基本一致的湍流流场。图 4参 5     

旋风分离器内三维两相流场的数值模拟

对旋风分离器内的三两相流场进行了数值模拟,控制方程在三维贴体人才纱下用非交 ＳＩＭＰＬＥ算法进行求解,得到了分离器内的速度和压力场,计算了表明旋风分离器进气形式的非对称性决定了其流场的三维性,轴向速度在中心处有滞流、回流现象;通过对颗粒运动轨迹的分析,发现收缩的锥体段对颗粒捕获也有不利的一面。     

二级空气滤清器中旋风分离器流场的数值模拟

针对特种车辆内燃机上广泛使用的由旋风分离器和油浴过滤器组成的二级空气滤清器工作环境含尘量或含砂量大、使用寿命短的问题,提出利用气体动力学和计算流体力学的理论来选择旋风分离器的结构参数,提高旋风分离器的分离效率。文中用Ｎ－Ｓ方程和两方程模型来预测旋风分离器的流场。计算中采用零方程模型确定初始的涡粘系数的分布,用低雷诺数模型计算近壁区的流场,用高雷诺数模型计算紊流旺盛区的流场,得到了与实测值相吻合的计算结果     

稳态与非稳态下旋风分离器气相流场数值模拟方法研究

为了研究旋风分离器气相流场的特性,在稳态与非稳态下,采用雷诺应力方程模型（RSM）对一台气一固旋风分离器气相流场进行了数值模拟和计算,其中旋风分离器网格划分采用混合网格分块划分技术,对流项分别采用不同阶格式进行离散,将数值模拟结果与试验数据进行了比较．结果表明：在非稳态下,动量（Momentum）方程采用二阶迎风格式（SOU）,湍动能走、耗散率￡采用高阶的Quick离散格式,雷诺应力项（Reynolds stresses）采用一阶迎风格式（FOU）是模拟旋风分离器气相流场的最佳选择．     

无上排气芯管旋风分离器的性能预测

对一种无上排气芯管旋风分离器进行了性能预测，在非正交的贴体坐标系下，用非交错的ＳＩＭＰＬＥ算法对其内部气相场进行数值模拟。     

工业油水分离器湍流两相流场的数值模拟

本文应用双流体模型及ｋ－ε－ｋｐ两相湍流模型，研究了水力旋流器内油水两相湍流流场。建立了适用于旋流分离器中两种液体混合物的有旋湍流流动的ｋ－ε－ｋｐ模型。并针对影响旋流器分离效率的不同影响因素，进行了变更入口流动参数及分离器几何参数的数值实验，为工业用油水旋流分离器的优化设计提供了一个有效的数值模拟工具。     

数值研究生物质焦油在旋风分离器中分离特性

借助CFD软件FLUENT对该工况下旋风分离器内部的气液两相流进行了数值模拟,其中连续相采用雷诺应力湍流模型(RSM),离散焦油液滴采用DPM模型,通过数值模拟得出了旋风分离器内部的静压场、轴向速度场与径向速度场的分布云图、液滴相的轨迹图和焦油液滴的分离与分级效率。数值计算结果表明,对于此结构的旋风分离器,分离器内部整体形成双层流动结构,近壁处径向速度与轴向速度相比较小,同时壁面对焦油液滴具有良好的捕集效果,适合用于生物质燃气焦油液滴的脱除。     

超临界旋风分离器排气管结构优化数值模拟

为解决某电厂660 MW超临界循环流化床旋风分离器分级效率较低的问题,对旋风分离器排气管入口结构进行优化,将排气管入口改造成渐缩的锥体和渐扩的锥体。利用CFD软件,采用RSM湍流模型和DPM颗粒模型对传统与新型排气管结构的旋风分离器内部流场进行数值模拟,以旋风分离器的分级效率与阻力系数比值比较排气管入口结构的经济性。研究表明:与传统旋风分离器比较,正常运行时,渐缩结构的分级效率提高6.1%,但总压差增加108.83 Pa;渐扩结构的分级效率提高2.6%,总压差减小36.27 Pa;入口流速20 m/s时,渐缩结构旋风分离器最具经济性。     

底部加直管旋风分离器的性能预测

针对常规旋风分离器中的“灰斗返混”问题,有研究者提出在旋风分离器底部增设一直管,使含尘气流进入其中进一步分离。本文应用雷诺应力输运模型对常规旋风分离器和加直管旋风分离器内部气相流场进行了数值模拟,并分析了常规旋风分离器锥体底部的下行流量。结果表明：常规旋风分离器锥体底部的气流旋转还很激烈,其下行流量并不为零,而加直管旋风分离器使尾涡停留在直管中,增加了粉尘的分离空间。有利于粉尘的进一步分离。     

静电旋风分离器的流场分析

分别测试了CLT型静电旋风分离器（C－除尘器;L－离心;T－筒体）内安装电晕极和不安装电晕极两种情况下的三维速度分布;并与XCY型静电旋风分离器（X－旋风;C－长锥体;Y－烟气）内安装电晕极和不安装电晕极两种情况下的三维速度分布的测试结果进行对比,分析了电晕极的安装对静电旋风分离器内三维速度分布的影响,指出：如果合理地选用旋风分离器,并在特定的位置上安装电晕极,能使旋风分离器内的速度分布更有利于提高离心力的分离作用,同时降低静电旋风分离器内的阻力,并对静电旋风分离器的合理结构进行了探讨。     

波形板汽水分离器流场的计算模拟

文中对波形板汽水分离器进行数值模拟,针对不同波形板汽水分离器的结构特点,应用UG软件对其进行三雏几何建模,采用Fluent软件进行数值模拟,得出蒸汽流场的静压分布规律,速度分布规律,对波形板汽水分离器的结构设计有重要的参考价值。     

轴流式旋风分离器结构与分离特性数值模拟

依据轴流式旋风分离器的基本结构建立分析模型,通过CFD-DEM耦合计算获得运行时内部流场主要参数以及颗粒分布,提取了影响分离性能的主要结构参数,研究其在不同粒径、不同进口速度下与分离效率和压降的关系,并给出了分离效率与各参数的拟合关系式。结果表明：叶片出口角和排气管直径对轴流式旋风分离器的分离效率有显著影响,随着叶片出口角减小,静压逐渐增大,切向速度增大,同时分离效率提高;排气管直径增大,静压减小,当其为分离器筒体直径的0.6~0.7倍时分离效果最好;流速为20 m/s时,对4 μm的颗粒分离效率可达到92.3%,10 μm及以上颗粒可实现100%分离;并使用加权方法给出了在粒径dp≥4 μm,进口风速为4~20 m/s的工况下适用的分离效率计算模型。     

数值研究扩散式旋风分离器流场与颗粒分离特性

1前言长期以来气固分离工程中大量使用旋风分离器。传统旋风分离器下部的锥体段都是上大下小布置,因为锥体部分使主气流易于转变成上升流,同时便于粉尘从下部排出,对分离效率有一定提高[1]。各种传统旋风分离器的实验和数值方法研究,已经获得了相当多的结果。扩散式旋风分离器,     

旋风分离器性能仿真模型及其应用

从分析固相颗粒在旋风分离器中的运动轨迹和浓度分布情况入手 ,建立了旋风分离器性能分析模型。该模型在一定程度上突破了“径向混合”的假设 ,并充分考虑了重力沉降和径向加速过程对固相分离的影响 ,进一步加强了理论模型对实际过程的描述能力。通过工业性试验结果证明了模型的有效性 ,并利用该模型对 1台细粉分离器的工作性能进行了数值仿真研究 ,重点讨论了分离器的工作参数及结构特性等因素对分离效果的影响     

不同进口形式方形分离器气固两相流动的数值模拟

利用CFD计算软件Fluent6.3,采用雷诺应力模型(RSM)计算了4种不同进口形式方形分离器的气相流场及阻力,采用颗粒离散模型计算了不同粒径颗粒的运动轨迹及方形分离器的分离效率等参数.模拟预测结果表明:方形分离器内部除外旋流和内旋流主流外,还存在一些对分离效率有重要影响的局部二次流,如:分离器内排气管高度空间内的纵...     

下排气旋风分离器的改进设计

分析了传统下排气旋风分离器的设计缺陷，提出了注重采用排气管高度作为设计参数和两侧内外对切的改进结构，对设计时各参数的推荐范围和选取依据作了详细分析，并给出了一个设计实例。现场测试表明：改进结构的旋风分离器具有低阻高效的良好性能。图3参6     

方形卧式分离器两相流场的数值模拟

方形卧式分离器是一种结构简单、布置方便、效率高的新型分离器，为掌握其内部流动特性，对该分离器内部紊流气固两相流动进行了数值模拟，采用雷诺应力模型(RSM)模拟气相流动，采用离散相模型(DPM)的非耦合法追踪颗粒运动轨迹，揭示了该分离器的流动与分离机理。计算结果表明：气固两相流在离心力作用下绕排气管流动，进入排气管时由内旋流转为外旋流，在排气管处形成强旋涡，同时计算并显示了入口速度为20m／s时1μm、50μm和500μm颗粒的运动轨迹。图10参7