出口结构对方形旋风分离器性能影响的数值模拟研究
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- 2021-04-27
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利用CFD技术模拟研究了排气管结构对矩形进口方形旋风分离器的阻力和分离特性的影响机理。其中气相模型采用雷诺应力湍流模型(RSM),颗粒相采用随机轨道模型。首先将计算结果与实验数据作对比,表明模型计算结果可靠。结果表明,分离器内部排气管和分离器壁面间的区域为强旋湍流区,靠近分离器壁面和排气管壁面的区域旋流强度较弱。方形的排气管结构使方形旋风分离器的效率提高而阻力降低。其原因是改变排气管的结构影响分离器内的流动特点和湍动能的分布,从而影响了分离效率和阻力损失。排气管下方的分离器锥体区域出现回流,排气管为圆管时回流的范围和速度较大,导致小颗粒易于随气流向上运动进入排气管逃逸,使分离效率较小;且排气管为圆管时分离器内的湍流动能也较大,是造成阻力损失较大的原因。合理设计分离器的出口结构以改变分离区的湍动能分布是减小能量损失的着眼处。
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