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1、第39卷增刊1煤炭學報Vo1.39Supp.12014年5月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYM.dy2014梁紹青,王鋮健.旋風分離器流場數(shù)值模擬及其渦結(jié)構(gòu)識別[J].煤炭學報,2014,39(s1):262—266.doi:10.13225/j.enki.jccs.2013.0637LiangShaoqing.WangChengjian.Numericalsimulationoftheflowfieldinacycloneseparatorandvo~exidentification~J].JournalofChi—naCoalSociety,2014,39(
2、S1):262—266.doi:10.13225/j.cnki.jCCS.2013.0637旋風分離器流場數(shù)值模擬及其渦結(jié)構(gòu)識別梁紹青,王鉞健(1.東南大學總務(wù)處,江蘇南京210000;2.中國礦業(yè)大學電力工程學院,江蘇徐州221008)摘要:采用計算流體力學軟件Fluent,基于非穩(wěn)態(tài)雷諾應力湍流模型對旋流分離器流場進行了模擬。得到了旋流分離器內(nèi)部切向速度和軸向速度分布,并與實驗值進行對比;同時將Q判據(jù)應用于旋風分離器內(nèi)漩渦結(jié)構(gòu)的識別,比較了切向進口處兩種不同網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對渦結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:非穩(wěn)態(tài)的雷諾應力湍流模型模擬結(jié)果對切向速度進行很好的預測,幾乎與實驗一致,軸向速度與實
3、驗結(jié)果趨勢一致,能夠很好的預測軸向速度的“駝峰”結(jié)構(gòu);切向進口處的網(wǎng)格質(zhì)量由于偽擴散對模擬結(jié)果有影響,需要進行優(yōu)化;利用Q判據(jù)能夠?qū)⑿L分離器內(nèi)部的旋進渦及環(huán)形空間二次渦進行準確識別,在旋風分離器中心軸線附近及環(huán)形空間存在漩渦。關(guān)鍵詞:旋風分離器;RSM模型;偽擴散;Q判據(jù)中圖分類號:TH237.5文獻標志碼:A文章編號:0253—9993(2014)S卜0262—05NumericalsimulationoftheflowfieldinacycloneseparatorandvortexidentificationLIANGShao—qing.WANGCheng.jian(1.
4、OfficeofGewmfServices,SoutheastUniversity,Nang210000,China;2.SchoooJEfecrLcwetEngineering,inaUniversity0,Mining&Technolo‘gY,Xuzhou221008,China)Abstract:TheflowfieldinacycloneseparatorwassimulatedwiththeunsteadyRSMturbulencemodelbyusingtheCFDsoftwareFluent.Thetangentialandaxialvelocitydistribu
5、tionsinsidethecycloneseparatorwasgotandcomparedwiththeexperimentresults.Vortexidentificationswasemployedtodistinguishtheactualvariousvorticesincycloneseparatorwiththeconsiderationoftwokindsofmeshingstructuresatthetangentialinletzone.Itwasfoundthattheun—steadyRSMmodelhasagoodperformanceinthesi
6、mulationofthecycloneseparator.Thetangentialvelocityconsistentwellwiththeexperimentalresultandthe‘Humpstructure’ofaxialvelcotiyispredicted.tothefalsediffusion.Themeshatthetangentialinletofcycloneseparatorhasagreateffectonthesimulationresultbyanalyzingthefalsediffu—sion。TheQvortexidentification
7、canbeemployedtodistinguishtheswirlingflowaroundtheaxisandthesecondaryed—diesintheannularspaceofcycloneseparator.Keywords:cycloneseparator;RSMmodel;numericaldiffusion;Qcriterion旋風分離器由于其結(jié)構(gòu)簡單、低價的優(yōu)點,在電單,但是描述其內(nèi)部的三維強旋流動卻比較困難。隨力、冶金等工業(yè)被廣泛的使用。雖然它的幾何結(jié)構(gòu)