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《動態(tài)水力旋流器流場數(shù)值模擬研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Vo1．2O，No．10第2O卷第10期中國礦業(yè)CHINAMININGMAGAZINE0ct．2O112011年1O月動態(tài)水力旋流器流場數(shù)值模擬研究劉華煒，張廣文(中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院，山東青島266071)摘要：動態(tài)水力旋流器具有分離效率高、壓力損失小、處理量及處理量變化范圍大等優(yōu)點，是近年來研究比較多的除塵和油水分離設(shè)備。本文基于計算流體力學(xué)原理，利用流體力學(xué)FLUENT對中心進料式動態(tài)水力旋流器內(nèi)部流場進行了研究和分析。通過模擬，可以準確地反映流場內(nèi)部情況，從而對動態(tài)水力旋流器的分離效果及其性能進行預(yù)測并指導(dǎo)設(shè)計旋流器結(jié)構(gòu)，為動態(tài)
2、水力旋流器的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：動態(tài)水力旋流器；中心進料；CFD流場模擬中圖分類號：TQ051．84文獻標識碼：B文章編號：1004—4051(2011)10—0109—04StudyonsimulationintheflowfieldofdynamichydrocycloneLIUHua—wei，ZHANGGuang—wen(SinopecSafetyEngineeringInstitute，Qingdao266071，China)Abstract：DynamicHydrocyclonehasmanyadvantagessuchashighsepar
3、ationefficiency，lowpressureloss，largeworkcapacityandcapacitychangesinrange．Andithasbeenmostlystudiedfordustremovalandoil—waterseparationinrecentyears．BasedontheprincipleofComputationalFluidDynamics，theinnerflowfieldofCentralFeed—inDynamicHydrocycloneisresearchedandanalysedbyusingFL
4、UENTofthehydrodynamics．Throughthesimulation，theresultscanaccuratelyreflecttheinternalsituationoftheflowfield，thuspredicttheseparationeffectandpropertiesoftheDynamicHydrocyclone，andguidethedesignofthehydrocycloneinstructure．ItprovidesabasisforoptimaldesignoftheDynamicHydrocyclone．Ke
5、ywords：dynamichydrocyclone；centralfeed—in；CFDsimulationintheflowfield1前言而且不能有效、準確地預(yù)測動態(tài)旋流器的工作性液一液水力旋流器是國際上2O世紀8O年代發(fā)能，因此對旋流器流場進行數(shù)值模擬將有助于最展起來的新型分離設(shè)備，按其結(jié)構(gòu)的不同可分為佳參數(shù)的合理確定。目前在旋流器流場數(shù)學(xué)模型靜態(tài)水力旋流器和動態(tài)水力旋流器兩種。盡管動建立方面已經(jīng)取得了一些成果，其中應(yīng)用計算流態(tài)旋流器在結(jié)構(gòu)上及操作運行上要比靜態(tài)旋流器體力學(xué)(簡稱CFD)技術(shù)對旋流器內(nèi)部流場進行復(fù)雜，但由于其內(nèi)部液流迫旋切向速度高，能
6、使模擬和分析可作為一種有效的分離器性能預(yù)測工不互溶的復(fù)雜液體混合相得到較好分離，有更高具，在很大程度上替代了流體動力學(xué)實驗l_3。]。筆的分離效率與更好的處理效果，可對礦業(yè)上難以者利用CFD方法，采用流體力學(xué)FLUENT分析處理的產(chǎn)出水進行有效分離，因而有必要加以研軟件對動態(tài)水力旋流器內(nèi)部流場進行了分析，研究開發(fā)一。究了各種參數(shù)對氣體分離的影響，從而改進旋流旋流器內(nèi)部流動十分復(fù)雜，影響其分離效率器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以加速旋流器的應(yīng)用推廣。的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)很多，因此對動態(tài)水力旋2動態(tài)水力旋流器的CFD模型流器的實驗研究比靜態(tài)旋流器研究更加困難，完2．1動態(tài)水力旋
7、流器結(jié)構(gòu)介紹全依靠實驗來優(yōu)化設(shè)計這些參數(shù)，不僅工作量大，本文采用中心進料式動態(tài)水力旋流器進行模擬研究，其基本組成結(jié)構(gòu)是在靜態(tài)旋流腔內(nèi)裝有收稿日期：2011—03—01可旋轉(zhuǎn)的葉輪，結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。作者簡介：劉華煒(1980一)，男，大連理工大學(xué)碩士畢業(yè)，工程旋流器的工作原理是流體通過中心進料管進師，研究方向：安全系統(tǒng)工程、風險評估。1lO中國礦業(yè)第2O卷入到葉輪的中心，經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得較大出如下假設(shè)：的切向速度，最后在靜態(tài)旋流腔內(nèi)完成固液兩相1)穩(wěn)定性假設(shè)：旋流器工作過程中流體的流的分離過程。態(tài)為定常流；2)動量守恒假設(shè)：流體流動過程中流體瞬時的角
8、動量守恒；3)能量、質(zhì)量假設(shè)：在旋流分離過程中認為能
