旋風(fēng)分離器數(shù)值模擬.ppt

《旋風(fēng)分離器數(shù)值模擬.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、旋風(fēng)分離器內(nèi)兩相流動(dòng)數(shù)值模擬模擬內(nèi)容CONTENTS1背景及意義2前處理3計(jì)算4后處理1背景及意義旋風(fēng)分離器是利用氣固兩相流的旋轉(zhuǎn)，將固體顆粒從氣流中分離出來的一種干式氣固分離裝置。與其它氣固分離設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備緊湊、性能穩(wěn)定和分離效率高等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、建筑、礦山、機(jī)械和環(huán)保等工業(yè)部門。由于旋風(fēng)分離器內(nèi)部流動(dòng)非常復(fù)雜，用試驗(yàn)或者解析的方法研究分離器內(nèi)部的流動(dòng)狀況比較困難。近年來，隨著計(jì)算機(jī)硬件CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)值方法成為研究旋風(fēng)分離器的一種重要手段。通過對旋風(fēng)分離器內(nèi)氣固兩相進(jìn)行數(shù)值模擬，揭示旋風(fēng)分

2、離器內(nèi)部流場，為優(yōu)化旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)提供思路，也為進(jìn)一步提高分離性能奠定基礎(chǔ)。2前處理：幾何建模利用solidworks進(jìn)行幾何建模導(dǎo)入gambit2前處理：劃分網(wǎng)格對幾何體進(jìn)行分塊，交界面采用interface。采用Hex/Wedge結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，采用Cooper（制桶）鋪層方法2前處理：導(dǎo)入模型入口為velocity-inlet，出口均為outflow。檢查網(wǎng)格，保證最小網(wǎng)格體積不為零。3計(jì)算：模型選擇采用穩(wěn)態(tài)，壓力基求解器，不考慮重力。湍流模型采用k-epsilon(2epn)模型，激活SwirlDominatedFlow（強(qiáng)旋流）。離散相采用DPM

3、模型。顆粒采用煤粉，顆粒粒徑為1um，密度為1000kg/m3因?yàn)樾L(fēng)分離器內(nèi)部流場是旋流占優(yōu)，所以采用SwirlDominatedFlow，不采用ReynoldsStress模型是因?yàn)槿S雷諾應(yīng)力模型需要求解七個(gè)方程，計(jì)算量大。為何不采用ReynoldsStress模型？3計(jì)算：設(shè)置參數(shù)并求解入口速度為30m/s，湍流強(qiáng)度為10%，水力直徑為0.0543m。迭代3000，并以出口質(zhì)量流量判斷其收斂與否。4后處理1μm顆粒軌跡1μm顆粒的跟隨性比較好，可以根據(jù)顆粒軌跡來分析流場。4后處理創(chuàng)建x=0面，顯示壓力云圖。從其壓力云圖中可以看出，兩側(cè)壓力較高，中

4、間排出管壓力較小，有明顯的壓力突變；而兩側(cè)延高度方向壓降較?。慌c實(shí)驗(yàn)測量一致。4后處理創(chuàng)建x=0面，顯示其速度矢量。從其速度矢量圖可以看出，兩側(cè)的速度主要為周向速度，排氣管的速度主要為軸向速度，而且速度逐漸減小，與已知相符。4后處理創(chuàng)建z=645截面的壓力云圖和速度矢量從壓力云圖可以看出進(jìn)口截面中間有個(gè)明顯的低壓區(qū)，其速度矢量圖可以明顯的看出造旋運(yùn)動(dòng)，且中間區(qū)域有明顯的空白，即周向速度分量很小。謝謝！