局部磨损对α型旋风分离器内流场及分离性能的影响

以α型旋风分离器为研究对象，基于欧拉-拉格朗日方法，采用雷诺应力模型（RSM）、颗粒离散相模型（DPM）、E/CRC磨损方程对分离器内流场与磨损特性进行数值模拟。通过分析速度矢量、切向速度、颗粒运动轨迹等参数的分布规律，研究了局部磨损对设备内流场及分离性能的影响。结果表明，α型旋风分离器入口正对壁面磨损最为严重，最大磨损率约为1.4×10^-5kg/(m²·s)。磨损引起壁面几何结构的改变，导致气流方向发生偏转，不利于主流的稳定与固体颗粒的分离。随局部磨损的加剧，排气管下口短路流急剧增大，从而导致排气管下口以下区域流体流量减少，外涡切向速度降低；细颗粒的逃逸现象更加明显，粗颗粒运动轨迹趋于重合，更易形成高浓度灰环加剧壁面磨损。与未磨损时相比，局部磨损厚度50mm时，3μm粒径颗粒的分离效率由74.38%降低至54.97%，分割粒径d₅₀由0.73μm增大至2.36μm；设备压降降低了约15.41%。