tpwwwqika
comc
12工作机理旋风分离器的工作原理可以概括为当含颗粒气体从入口进入设备后，通过导向叶片的导流作用，致使气流产生强烈的旋转并形成沿轴线向下的外旋流。在外旋流空间区域悬浮的粉尘在离心力的作用下向器壁附近不断移动，颗粒会通过重力作用而随着外旋流旋转到梯形圆台部分进而得以排出，在筒体内的旋转气流不断收缩向中心汇聚，形成向上的二次涡流并带动净化后的气体通过上升的内旋流经由出气管道排出。13有限元模型的建立131边界条件的设置本次模拟分析旋风分离器内部流场是以空气作为流体介质，进气管道的速度被定义为30ms，因为其内流流动为不可压缩流动，故出气管处被定义为充分发展的自由流动，其余均被定义为壁面。通过粒径分别为1、30、100μm的颗粒对其旋转轨迹进行模拟时。颗粒相入口的边界条件为：将颗粒入口处的射流源设为面源，颗粒均匀的分布在整个入口截面的网格上，由每一个网格的中心射入4。进气管道的速度保持30ms不变，设定颗粒相与气相具有相同的的入口速度。故以旋风分离器内部流场模拟分析为基础再对颗粒轨迹进行分析。由于计算过程中颗粒无质量变化与热量传递，所以只设定颗粒的密度即可4。煤粉和滑石粉被定义为本次模拟的颗粒，密度分别为1000kgm3和2700kgm3。两种颗粒的质量流率均设定为005kgs。出口边界条件按照充分发展的自由流动处理，在出口截面处的所有变量轴向梯度均为零，故颗粒相出口的边界条件定义为完全自由逃逸5。132有限元模型的建立本次模拟试验将对旋风分离器的计算区域采用划分多块结构化网格的方式，网格类型为结构化网格中的HexWedge，以Cooper“制桶”的模式生成网格。采用的求解器为压力基求解器，由于旋风分离器主要是由筒体、锥形圆台、进气管道和出气管道组成，为了使模拟效果更加明晰，各部分采用不同的网格数进行划分。实体模型及有限元模型分别如图2和图3所示。气道入口定义为VELOCITY_INLET，出口定义为OUTFLOW，进气管与上筒体的交面设置为临界面I
terface。只要在FLUENT里面设置好I
terface的位置，FLUENT就会自动对界面上的量进行差值传递6。2计算方法CFD为计算流体动力学的英文简称，是利用专门的计算机软件对固体边界两侧流体通过数值模拟分析得出传热性能优劣势的一种学科7，FLUENT作为CFD中的一种被普遍应用于流体相关的模拟与分析中，而质量守恒定律、动量守恒定律及能量守恒定律是流体流动分析时所需遵循的三大定律8，9。湍流是空间中不规则和时间上无秩序r