旋风分离器的建模及fluent模拟
北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
- 1 - Gambit建模部分
本次模拟为一旋风分离器，具体设置尺寸见建模过程，用空气作为材料模拟流场。为方便图形截取，开始先设置界面为白色窗体，依次点击“Edit”，“Defaults”，“GRAPHICS”，选择“WINDOWS_BACKGROUND_COLOR”设置为“White”，点击Modify。关闭对话框。
一．利用Gambit建立几何模型
1. 双击打开Gambit2.4.6，
2. 先创建椭圆柱
依次点击“Operation”下的“Geometry”创建体“Volume”，点击“Create Real
Frustum”，输入数据基于Z轴正方向创建“height 475；radius1 36.25；radius3 95”，点击Apply，生产椭圆柱体。如图1-1，图1-2。
3. 创建圆柱体
再次利用创建椭圆柱按钮，输入数据基于Z轴正方向创建“height 285；radius1
95；radius3 95”，点击Apply。
移动刚刚创建的圆柱体，依次点击“Geometry”，“Volume”，点击“Move/copy”，选择刚刚创建的圆柱体，点击“Move——>Translate”，输入移动的数据“X=0，Y=0，Z=475”，并选择Connected Geometry，点击Apply。如图1-3，1-4所示。
图1-1椭圆柱设置对话框 图1-2椭圆柱生成图
图1-3圆柱体移动设置对话框 图1-4圆柱体生成图 图1-5生成小圆柱体 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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同样的方法创建小圆柱体，输入数据基于Z轴正方向创建“height 150；radius1
32；radius3 32”，点击Apply。
同样的方式移动小圆柱体，点击“Move——>Translate”，输入移动的数据“X=0，Y=0，Z=665”，不选择Connected Geometry，点击Apply。如图1-5，图1-6，图1-7所示。
显示实体图，如图1-8。
4. 将小圆柱体进行分割，分成上下两个圆柱面，点击“Split Volume”，选择被分割的圆柱体Volume2，选择下部组合体为分割体，点击“Bidirectional和connected”，点击Apply。删除Volume3。如图1-9，图1-10所示。
5. 创建旋风分离器进风口，点击依次点击“Geometry”，“Volume”，“create real
brick”，基于中心，输入数据“width 140 ，depth 38，height 95”，点击Apply。如图1-11，图1-12所示。
移动矩形风口，依次点击“Geometry”，“Volume”，“Move/copy Volumes”，选择“Move——>Translate”，输入“X=70，Y=-76，Z=712.5”，点击Apply。如图1-13所示。 图1-6小圆柱体移动命令对话框 图1-7小圆柱体移动生成图 图1-8实体图
图1-9实体分割命令对话框 图1-10生成实体图 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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将矩形与旋风分离器体使用布尔运算合为一体，依次点击“Geometry”，“Volume”，“Unite Real Volume”。
6. 创建分割圆柱体，基于Z轴正方向，输入圆柱体尺寸 “height 1000，radius1
95，radius3 95”，点击Apply。如图1-14所示。
分割旋风分离器主体，点击“Geometry”，“Volume”，“Split Volume”，选择被分割体旋风分离器主体，选择分割体刚刚创建的大圆柱体，选择连接“connected”，点击Apply。
则旋风分离器上部进风口与本体分成相连的两部分。
7. 创建矩形分割面。直接点击“Geometry”，“face”，“create Real Rectangular Face”，基于Z轴正方向，输入矩形面尺寸“Width 400，Height 400”，点击Apply。
移动刚刚生成的面，点击“Geometry”，“face”，“Move/Copy Face”，选择“Move——>Translate”，输入“X=0，Y=0，Z=665”，点击Apply。如图1-15所示。
利用刚刚生成的分割面分割旋风分离器柱体上半部分。点击“Geometry”，“Volume”，“Split Volume”，选择被分割体，选择刚刚建立的分割面，点击Apply。如图1-16。至此生成了几何模型。如图1-17所示
。
图1-11创建长方体命令对话框 图1-12生成长方体图 图1-13移动长方体图
图1-14创建分割体图 图1-15创建分割面图 图1-16分割命令对话框
图1-17实体模型 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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二．划分实体网格
1.划分进风口位置网格。
依次单击Operation下的“Mesh”，“Volume”，“Mesh Volume”，选择Volume 1，选择元素“Hex/Wedge”，类型“Cooper”，选择源面“Face 18，Face 19”，选择Spacing 网格个数“Interval count 20”。生成如图2-1所示。
2. 划分出上部出风口柱体网格。
在上面操作基础上，选择Volume 1，选择元素“Hex/Wedge”，类型“Cooper”，选择源面“Face 7，Face 9”，选择Spacing 网格个数“Interval count 30”。生成如图2-1，图2-2所示。
3.划分旋风分离器上部柱体网格。
在以上操作基础上，选择Volume 7，选择元素“Hex/Wedge”，类型“Cooper”，选择源面“Face 23，Face 25”，选择Spacing 网格个数“Interval count 40”。生成如图2-3，图2-4所示。
4.划分旋风分离器下部圆柱柱体及圆台网格。
在以上操作基础上，选择Volume 5，选择元素“Hex/Wedge”，类型“Cooper”，选择源面“Face 1，Face 25，Face11”，选择Spacing 网格个数“Interval count 40”。生成如图2-5，图2-6所示。 图2-1划分网格对话框 图2-2生成实体网格
图2-3划分网格对话框 图2-4生成实体网格图 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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5.网格检查，依次点击“Examine mesh”，“Range”，“3DElement”，滑动水平滚动条检查网格质量。
三．定义边界
1.定义速度入口边界。
依次单击“Zone Command Button”，“Specify Boundary Types”，选择“Add”，输入Name“velocity_inlet.1”，选择速度入口，选择进口面，点击Apply，成功定义速度入口面。如图3-1所示。
2.定义出口边界。
同样的方法，依次单击“Zone Command Button”，“Specify Boundary Types”，选择“Add”，输入Name“outflow.2”，选择OUTFLOW，选择出面，点击Apply，成功定义出口面。如图3-2所示。
3.定义交界面。
同样的方法，定义位于旋风分离器内部小圆柱面的下圆面为INTERFACE面。如图3-3所示。
保存文件，点击“File”，“Save”。输出网格，点击“File”，“Export”，“mesh”，不选择“Export 2-D(X-Y)”，输入文件名“cyclone”，点击“Accept”，则在默认保存位置生成一个cyclone.msh文件。至此完成Gambit建模。 图2-5划分网格对话框 图2-6生成实体网格图 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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Fluent模拟部分
一． 网格处理
1. 双击打开Fluent6.3.26。选择三维单精度求解器，单击“Run”，打开操作界面。如图1-1。
2. 读入网格，依次单击“File”，“Read”，“Case”，选择之前建立的cyclone.msh文件。
3. 检查网格，依次点击“Grid”，“Check”，留意到最小网格为正，无负体积。如图1-2。
图3-1设置入口边界对话框 图3-2设置出口边界对话框 图3-3设置交界面对话框
图1-1初始打开界面 图1-2网格检查部分内容图 北京理工大学数值模拟软件结课作业——涛哥——硕动力002班——217336146950
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4．设置计算区域尺寸，依次单击“Grid”，“Scale”，选择“Grid Was Created In”为“mm”，单击“Scale”变换尺寸，完成计算域尺寸设置。再次检查网格，提示需要设置“Interface”面。
5.单击“display”，“Grid”可以查看网格。
二．选择计算模型
1．定义基本求解器。
依次点击“Define”，“Models”，“Solver”。保持原有默认设置，即如图2-1所示。
2.湍流模型的选择。
依次点击“Define”，“Models”，“Viscous”。打开“Viscous Model”对话框，选择“k-epsilon(2 eqn)”，在展开的“k-epsilon Model”中选择“RNG”，在“RNG Option”中选择旋流占优“Swirl Dominated Flow”，其他保持默认。单击OK，关闭此对话框。相关设置如图2-2所示。
三.定义流体物理属性
假设工作流体为空气。依次点击“Define”，“Material”，保持默认设置不变。如图3-1所示。
四.操作环境设置
依次点击“Define”，“Operating Conditions”，打开Operating Conditions对话框，不考虑重力影响，保持所有默认设置不变，单击OK，并关闭对话框。如图4-1所示。
图2-1定义Slover求解器对话框 图2-2定义湍流模型对话框
图3-1定义材料对话框 图4-1定义环境量求解器对话框
基于fluent软件的旋风除尘器优化设计
基于fluent软件的旋风除尘器优化设计
旋风除尘器是一种重要的气-固分离设备，因为其结构简单、设备紧凑、制造容易、成本相对较低等优点，被广泛应用于矿山、化工、能源、环保、冶金、建材等众多工业领域。然而往往因其结构设计不正确，尺寸匹配不合理等因素限制了除尘效率的提高，同时能耗专门大。
当前，随着经济增长及国家对环境爱护日益重视，工业生产中，迫切需要一种高效率低能耗的新型旋风除尘器。为此，本文针对旋风除尘器传统设计方法不够完善，通用性差及其内部三维流场规律认识不全面等问题，采纳优化设计和数值模拟相结合的研究方法，考察分析了不同情形下的颗粒运动轨迹及不同入口颗粒浓度、不同排气管插入深度、不同进气口形状、不同直管长度等操作与结构参数对分离性能的阻碍；采纳Fluent软件进行数值模拟，基于上述的数值模拟结果，有效地推测了优化型旋风除尘器结构尺寸匹配的合理性及提出的优化设计方法的可行性，从而为今后旋风除尘器的研制提供了一种通用的设计方法。因此本文的研究不管是在工程应用，依旧在理论研究方面上都具有十分重要的价值。
关键词：旋风除尘器；优化设计；数值模拟；Fluent
ABSTRACT
Cyclone separator is an important gas-solid separation equipment, which has many advantages,
such as simple structure, compact equipment, easy to manufacture, relatively low-cost and so on. So
it has been widely applied in the mining,chemical industry, energy source,environmental protection,
metallurgy, building materials and the other industrial fields. However, because of unreasonable
旋风分离型谷物清选器内流场数值模拟
旋风分离型谷物清选器内流场数值模拟
高春艳;庞靖;李心平;张利娟;梁坤峰;王升升
【摘 要】介绍了一种利用CFD软件-Fluent进行旋风分离型谷物清选器内流场数值模拟的方法,采用雷诺应力模型(RSM)模拟了清选器内部气相流场,展示了清选器流场中对谷物清选影响最重要的模拟结果—压力、速度及其矢量分布.模拟结果分析发现:清选器内部气流的强旋流动,产生壁面附近的高压和低速、中心处的负压和高速,压力和速度的分布对谷物清选的影响是有利的.结果表明,运用CFD技术可以为清选器的改进设计提供可靠的理论依据.
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2013(035)006
【总页数】4页(P37-40)
【关键词】谷物清选;旋风分离器;CFD;流场模拟
【作 者】高春艳;庞靖;李心平;张利娟;梁坤峰;王升升
【作者单位】河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳410003
【正文语种】中 文
【中图分类】S226.5
0 引言
清选是谷物收获过程中的一个重要环节，目前谷物联合收获机械普遍采用风-筛清选机构，这些机构结构复杂，体积庞大，不适合在微型谷物联合收获机上应用，为此一些研究者尝试引入旋风分离器作为清洗机构进行研究[1-2]。目前，旋风分离型谷物清选器由于采用了物料与气流异向运动直接进行分离，其物料分离效率和清选器内的流场密切相关。与传统的风-筛式清选机构相比，虽结构大大简化，功耗低，工作十分可靠，但损失较严重[3-7]。因此，深入研究旋风分离型谷物清选器内的气相流动特性，弄清清选器内部流场分布规律，对于其结构优化设计和提高分离效率具有重要意义。
新型下排气旋风分离器的流场和性能数值模拟
新型下排气旋风分离器的流场和性能数值模拟
黄盛珠;朱琳;马春元;吴少华
【期刊名称】《热能动力工程》
【年(卷),期】2006(21)1
【摘 要】利用CFD软件—Fluent中的RNG(RenormalizationGroup)k-ε和RSM(雷诺应力)湍流模型和拉格朗日模型,对一种采用两侧内外对切改进结构的新型下排气旋风分离器的气相流场和分离效率进行了模拟研究,分析其特点和性能。结果表明,该旋风分离器的气流形成顶涡环、直接进入排气管和在外侧旋转向下到达锥面后折返向上的3个支流,切向速度分布的复合涡结构不明显。模拟得出的不同出口速度时的分级效率和压力损失,其可为工程设计选型提供参考。
【总页数】5页(P70-74)
【关键词】旋风分离器;流场;RNGκ-ε湍流模型;RSM湍流模型;数值模拟
【作 者】黄盛珠;朱琳;马春元;吴少华
【作者单位】哈尔滨工业大学(威海)热能与动力工程系;威海锅炉制造厂;山东大学能源与动力工程学院;哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TB657.7;O357.1
【相关文献】
1.浓缩型入口下排气旋风分离器流场和性能的数值计算 [J], 张立强;马春元;宋占龙;黄盛珠;潘光;张淼;李恒庆 2.旋风分离器的气相流场的性能分析及数值模拟 [J], 苏伟;武晶晶;于建奇;雷天升
3.稳态与非稳态下旋风分离器气相流场数值模拟方法研究 [J], 赵通;杨亚平;刘俊龙
4.下排气旋风分离器流场的测定及数值模拟 [J], 余战英;奚金祥;徐通模;惠思恩
5.一种新型旋风分离器气相流场实验研究和数值模拟 [J], 陈雪莉;吕术森;周增顺;张翎;于遵宏
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旋风分离器流场数值模拟及其涡结构识别
旋风分离器流场数值模拟及其涡结构识别
梁绍青;王铖健
【摘 要】采用计算流体力学软件Fluent,基于非稳态雷诺应力湍流模型对旋流分离器流场进行了模拟,得到了旋流分离器内部切向速度和轴向速度分布,并与实验值进行对比;同时将Q判据应用于旋风分离器内漩涡结构的识别,比较了切向进口处两种不同网格结构对涡结构的影响.结果表明:非稳态的雷诺应力湍流模型模拟结果对切向速度进行很好的预测,几乎与实验一致,轴向速度与实验结果趋势一致,能够很好的预测轴向速度的“驼峰”结构;切向进口处的网格质量由于伪扩散对模拟结果有影响,需要进行优化;利用Q判据能够将旋风分离器内部的旋进涡及环形空间二次涡进行准确识别,在旋风分离器中心轴线附近及环形空间存在漩涡.
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2014(039)0z1
【总页数】5页(P262-266)
【关键词】旋风分离器;RSM模型;伪扩散;Q判据
【作 者】梁绍青;王铖健
【作者单位】东南大学总务处,江苏南京210000;中国矿业大学电力工程学院,江苏徐州221008
【正文语种】中 文
【中图分类】TH237.5 旋风分离器由于其结构简单、低价的优点,在电力、冶金等工业被广泛的使用。虽然它的几何结构简单,但是描述其内部的三维强旋流动却比较困难。随着CFD技术的发展,计算流体力学已经被广泛地应用到分离器的研究中。Ma等[1]用RNG κ-ε模型模拟了分离器的三维流动。赵新学等[2]用 RSM和DPM模型模拟了旋风分离器壁面的磨损情况。
由于旋流器内部为非稳态强旋流,所以用稳态模型无法对其流场进行很好的模拟。Sujeet Kumar Shukla[3]的研究表明,如果用稳态求解器进行模拟,残差曲线无法得到收敛解,残差水平呈周期波动,所以本文采用非稳态方法模拟其内流场。由于旋风分离器进口与筒体相切,绝大部分论文中都采用分区划分网格方法,这样能避免相切处尖锐网格的出现,提高了网格质量,但还没有对切向进口处网格的划分引起的伪扩散对模拟结果影响的研究,前人已经对切圆锅炉模拟中伪扩散的问题做了深入的研究[4-7],指出由网格引起的伪扩散对模拟结果的影响无法忽略,因此本文将对伪扩散对旋风分离器模拟结果的影响进行探讨。此外,本文还将对旋风分离器内涡结构进行研究,有学者指出旋风分离器中存在旋进涡[8]及环形空间存在二次涡[9],但以往对旋风分离器中涡结构的研究方法都是通过观察某一截面的速度矢量图,即在二维空间中进行分析,本文将采用Q判据在旋风分离器三维空间中对其涡结构进行识别。
基于CFD的螺旋式旋风分离器数值模拟
基于CFD的螺旋式旋风分离器数值模拟
路伟;胡少波;方敏
【期刊名称】《湖北工业大学学报》
【年(卷),期】2012(027)004
【摘 要】借助计算流体力学软件Fluent，采用RSM模型，对螺旋式旋风分离器内的三维强旋流场进行了数值模拟．通过数值模拟，分析分离器内的速度特性、压力特性和湍流特性．结果表明，该型旋风分离器内流场较为稳定，但在螺旋通道的中心区域流动较为复杂，且局部区域存在回流和二次流．分析还发现，回流增大了中心区域的流动阻力，且该型分离器的能量损失主要发生在中心区域及壁面处．
【总页数】4页(P37-40)
【作 者】路伟;胡少波;方敏
【作者单位】武汉理工大学物流工程学院,湖北武汉430063;武汉理工大学物流工程学院,湖北武汉430063;武汉船用机械有限责任公司,湖北武汉430084
【正文语种】中 文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于CFD的循环流化床旋风分离器数值模拟 [J], 宗涛;胡丹梅;李佳
2.螺旋式旋风分离器气-固两相流的数值模拟 [J], 张泽虎;高广德;何璐璐
3.基于 CFD －PBM积分矩量法旋风分离器中颗粒聚团的数值模拟 [J], 郑建祥;许帅;王京阳 4.基于CFD-DPM的旋风分离器结构优化 [J], 彭丽;石战胜;董方
5.基于数值模拟的螺旋式旋风分离器气相流场分析 [J], 张泽虎;高广德;何璐璐
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两种入口旋风分离器数值模拟对比
两种入口截面形式的旋风分离器流动分布的对比研究
魏彦海
（中国石油大学 储运与建筑工程学院，山东 青岛266555）
摘要：针对旋风分离器内部的气相流动，采用RNGk双方程湍流模型模拟得到不同截面形状旋风分离器内气相流场分布，同时，使用随机轨道模型模拟得出不同粒径时的颗粒轨迹。结果表明，长方形入口相比于正方形入口来说，能使分离器内部连续相流场和分散相的轨迹更加条理和规整，因此旋风分离器一般使用长方形入口形式。
关键词：旋风分离器；入口截面；RNG模型；数值模拟
Study on Flow in Two Different Inlet Cross-section Cyclone
Wei Yan-hai
(College of Pipeline and Civil Engineering in China University of Petroleum,
Qingdao26655, China）
Abstract: The gas flow distribution in two different inlet cross-section cyclone is simulated by
using RNG model. Meanwhile, the discrete phase model is used to get the track distribution of
different size particles. The results show that the gas flow distribution and particle track in
quadrate inlet cross-section cyclone is more neat and regular than foursquare inlet cross-section.
So the cyclone mostly use quadrate inlet cross-section.
循环旋风分离器内流场的数值模拟
循环旋风分离器内流场的数值模拟
孙兰义;崔铭伟;李军;刘雪暖;李青松
【期刊名称】《化工机械》
【年(卷),期】2009(036)001
【摘 要】采用CFD模拟软件Fluent6.2提供的雷诺应力模型(RSM)对循环旋风分离器内的流场进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果基本吻合.结果表明,循环旋风分离器特殊的流路设计,提高了内部流场的对称性,规整了气流,减少了紊流的产生,降低了设备的压降.对局部涡的分析,为进一步了解循环旋风分离器的分离机制和优化结构提供了参考依据.
【总页数】6页(P32-37)
【作 者】孙兰义;崔铭伟;李军;刘雪暖;李青松
【作者单位】中国石油大学;中国石油大学;中国石油大学;中国石油大学;中国石油大学
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ051.8+4
【相关文献】
1.PV型旋风分离器内三维流场的数值模拟 [J], 吴小林;申屠进华;姬忠礼
2.旋风分离器内三维紊流场的数值模拟 [J], 毛羽;庞磊;王小伟;吴德飞
3.基于FLUENT的旋风分离器内r流场数值模拟研究 [J], 芦娅妮
4.旋风分离器内三维两相流场的数值模拟 [J], 林玮;王乃宁
5.电旋风分离器内电晕放电流场的数值模拟 [J], 郭佳才;刘伟军 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
旋风分离器内部流场及分离效率的数值仿真
旋风分离器内部流场及分离效率的数值仿真
李仁年;王浩;苏吉鑫;徐振法
【期刊名称】《兰州理工大学学报》
【年(卷),期】2007(33)2
【摘 要】为了研究旋风分离器内部气体和固体的运动状况与其分离机理,采用FLUENT软件对一旋风分离器内部气相流场和颗粒的运动状况进行三维数值仿真模拟.在仿真过程中,采用RNG k-ε方程来模拟其中的气相湍流流动,采用Lagrange方程模拟颗粒的运动.仿真结果表明,分离器内部的流动空间可分为内、外两个流动区域,在不同的流动区域中,气体压力、速度场的分布有较大的差异;固体颗粒的运动较为复杂,且带有一定的随机性;固体颗粒的分离效率与其进入分离器的具体位置有关.
【总页数】4页(P50-53)
【作 者】李仁年;王浩;苏吉鑫;徐振法
【作者单位】兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,流体动力与控制学院,甘肃,兰州,730050
【正文语种】中 文
【中图分类】TK05
【相关文献】 1.基于Fluent的旋风分离器内部流场分析 [J], 张维;伍妮妮;陈星宇
2.基于离散相模型的旋风分离器内部流场数值研究 [J], 李丹;马贵阳;杜明俊;张朝阳
3.旋风分离器的内部流场模拟分析 [J], 刘思宇;张莹莹;高磊;纪强;王娜
4.蜗壳式旋风分离器内部流场空间的涡分析 [J], 高助威;王江云;王娟;毛羽;魏耀东
5.CFD技术在旋风分离器内部流场中应用的可靠性分析 [J], 刘凤;戚仲凯
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旋风分离器分离性能的数值模拟与分析
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第5期 ·1360·化 工 进 展
旋风分离器分离性能的数值模拟与分析
陈俊冬1，宋金仓1，曾川2，邹鹏程1，王晓天2，陈海焱1
（1西南科技大学环境与资源学院，四川 绵阳 621010；2西南科技大学制造科学与工程学院，四川 绵阳 621010）
摘要：以XLPB-5.0和XCX-5.0两种旋风分离器为原型，采用CFD软件对这两种旋风分离器进行了流场与分离
效率的数值模拟，初步探讨了入口蜗壳形式与芯管结构对分离效率的影响。模拟结果显示：旋风分离器内流场
呈各向异性分布特点，切向速度是影响分离效率的首要因素，径向速度的存在会造成“流场短路”现象，使轴
向速度呈不对称分布，导致分离效率的降低。轴向速度与径向速度的共同作用促使颗粒在旋风分离器内做螺旋
运动；XLPB-5.0和XCX-5.0的分离效率分别为92.55%和94.96%，与实验结果基本吻合，且不同芯管参数下XCX
型的分离效率比XLPB型高；螺旋式入口蜗壳（XCX-5.0型）对旋风分离器上部流场的影响相比直流式入口蜗
壳（XLPB-5.0型）复杂；对于两种旋风分离器，随着芯管直径的增大，分离效率逐渐变小；随着芯管深度的增
大，分离效率先增大后减小。
关键词：旋风分离器；数值模拟；分离效率；入口蜗壳；芯管
中图分类号：TQ 051.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）05–1360–06
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.05.015 Numerical simulation and analysis on separation performance of
cyclone separator
CHEN Jundong1，SONG Jincang1，ZENG Chuan2，ZOU Pengcheng1，WANG Xiaotian2，CHEN Haiyan1
轴流导叶式旋风分离器含蜡天然气气液分离特性模拟
轴流导叶式旋风分离器含蜡天然气气液分离特性模拟
余佳敏;张永星;陈垚鑫;陈晓玲
【摘 要】利用Fluent软件对轴流导叶式旋风分离器天然气脱蜡进行模拟,得到分离器内部的静压、切向速度、轴向速度分布云图及分布曲线.在介质为空气和水情况下,对比了不同进气速度和液滴粒径下分离效率和压降的模拟结果及实验结果,吻合度较高,验证了两相模拟的准确性.研究了液滴粒径、进气速度、蜡滴质量浓度和导叶片数量对分离效率的影响.结果表明,在同一进气速度下,液滴粒径越大,分离效率越高;随着进气速度的增加,天然气中蜡滴的分离效率逐渐增大;当蜡滴质量浓度小于172.4 g/m3时,分离效率随着质量浓度的增大而增大,但是随着质量浓度的继续增大,分离效率基本不变甚至减小;随着导叶片数量的增加,蜡滴分离效率降低,二次湍流强度变弱,压降减小.
【期刊名称】《石油化工设备》
【年(卷),期】2019(048)004
【总页数】8页(P1-8)
【关键词】旋风分离器;天然气;脱蜡;分离效率;模拟
【作 者】余佳敏;张永星;陈垚鑫;陈晓玲
【作者单位】中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)克拉玛依校区 工学院
油气储运工程系,新疆 克拉玛依 834000;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京
102249;中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 热能工程系,北京 102249 【正文语种】中 文
【中图分类】TQ051.8
随着国内凝析气田的深入开采，发现开采出的很多天然气中都含有蜡组分，对集气装置、天然气处理装置和管线流通等都有极大的影响[1]。马国光等[2]发现塔河九区天然气处理厂的天然气含蜡较多，提出使用5A分子筛的物理吸附方法对天然气进行蜡脱除。刘改焕等[3]通过对低温工艺中蜡堵问题的分析和研究，提出了一种新型低温天然气脱蜡、脱水、脱烃装置及方法。天然气加工和处理工艺需要加入天然气脱蜡这一重要环节，选择何种方法有效脱除蜡组分十分必要。