固-液分離用水力旋流器的三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文對固-液分離用水力旋流器的三維數(shù)值模擬進行了研究。結果表明： 1.實際工況下所使用的固-液分離用水力旋流器內(nèi)部是氣、液、固三相共存狀態(tài)。其內(nèi)部由于中心負壓而形成空氣柱，當流場穩(wěn)定后，該空氣柱從底流口到溢流口貫穿始終。 2.水力旋流器內(nèi)湍動能與湍動能耗散率的分布規(guī)律十分相似，在空氣柱區(qū)域附近，不僅湍動能損失嚴重，而且湍動能耗散損失也很嚴重，應該想辦法改進。 3.水力旋流器內(nèi)的壓降沿徑向呈現(xiàn)較好的軸對稱性。整體而

2、言，外旋流壓力較高，內(nèi)旋流壓力較低，其中軸心空氣柱區(qū)域壓力最低。壓力沿軸向幾乎沒有變化。在空氣柱與液體交界面附近，壓力梯度較大，產(chǎn)生的能耗較大。 4.旋流器內(nèi)的顆粒軌跡大體可分為從底流口排出、從溢流口逃逸、在旋流器內(nèi)做死循環(huán)這三種情況。與小粒徑顆粒相比，大粒徑顆粒所受離心力大，在旋流器內(nèi)停留時間較短，更容易分離。顆粒的入射位置也較為重要，從進口下部射入的粒子一般比從中部、上部入射的粒子更容易分離。 5.隨著進口流量的增大

3、，分離效率隨之提高，旋流器的壓降也會隨之增大，因此能耗也會增大。但當流量增大到某一程度時，分離效率反而下降。小粒徑顆粒受液流流量影響較大，而大粒徑顆粒幾乎不受液流流量的影響。 6.在入口流量一定時，隨著顆粒濃度的增大，總的分離效率呈明顯下降趨勢；隨著顆粒粒徑的增大，分級效率均隨之增大，當粒徑增達到一定程度時，分級效率增大的幅度劇減；當達到某一粒徑時，分離效率接近1，大于該粒徑的顆粒幾乎都可以被分離。 7.在入口流量一定的