旋风分离实验报告
旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析共3篇
旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析共3篇旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析1旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析旋风分离器是一种广泛应用于化工、环保、电力等领域的气固分离设备，其利用离心力将气固两相流中的颗粒物分离出来，一般被用作除尘和粉尘回收设备。
本文将介绍旋风分离器的气固两相流数值模拟及性能分析。
气固两相流是指气体与固体颗粒混合物流动的状态。
旋风分离器中的气固两相流在进入设备后，经过导流装置后便会进入旋风筒，此时气固两相流呈螺旋上升流动状态，颗粒物受到离心力的作用被抛向旋风筒壁，而气体则从旋风筒顶部中心脱离，从出口排放。
因此，旋风分离器气固两相流的流体物理特性显得尤为重要。
本文采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法对旋风分离器气固两相流进行数值模拟。
对于气体流动部分，采用了二维轴对称的控制方程式，包括连续性方程、动量方程和能量方程，而对于颗粒物流动部分，采用了颗粒物轨迹模型（Particle Tracking Model，PTM）。
在数值模拟过程中，采用了FLUENT软件进行求解，其中的数值算法采用双重电子数法（Electron Electrostatic Force Field，E3F2）。
数值模拟结果显示，在旋风分离器中，气体的流速主要集中在筒壁附近，而在离筒中心较远的地方，则流速较慢，颗粒物则以螺旋线的方式向旋风筒壁移动，并沿着筒壁向下运动。
颗粒物在旋风筒中受到离心力的作用后，其分布状态将随着离心力的变化而变化，最终沉积在筒壁处。
数值模拟结果还表明，旋风分离器的分离效率随着旋风筒直径的增加而增加。
为了验证数值模拟结果的可信度，实验室制作了一个小型旋风分离器进行了实验研究。
实验结果表明，数值模拟与实验结果相比较为一致，通过数值模拟可以较好地描述旋风分离器中气固两相流动的情况并用于性能预测。
综合来看，数值模拟是一种较为有效的旋风分离器气固两相流性能分析方法，可以较好地预测旋风分离器的分离效率和颗粒物的分布状态，为旋风分离器的设计和优化提供了有力支持综上所述，本文利用数值模拟方法和实验研究相结合的方式，对旋风分离器的气固两相流动性能进行了分析。
气固旋风分离技术研究
气固旋风分离技术研究引言：旋风分离器是一种依靠气流旋转，利用离心力达到气固两相分离的装置。
旋风分离器的应用迄今为止已有一个多世纪，是工业应用最广泛的烟尘净化设备之一。
作为一种重要的气固分离设备，旋风分离器在石油化工、煤炭发电和环境保护等许多行业得到了广泛的应用。
以其为代表的各类除尘设备己经成为防治我国大气污染的主力军，在消除大气污染、保障人类健康及生态环境方面发挥着重要作用。
1. 旋风分离技术概况早在一百多年前牛顿和斯托克斯的著作中就已确立了现代工业用旋风分离器分离的物理原理，为分析流体运动中颗粒的受力奠定了坚实的基础。
自1886年O.Morse获得了旋风分离器的第一个专利以来，旋风分离技术一直得到不断的发展。
在最初的阶段，由于粗略地认为旋风器的机理只是简单地利用了离心力把粉尘甩向圆筒壁而己，未能深入研究气流运动规律，对于分离器的性能和机理没有一个理性认识，使得旋风分离器能分离的最小粒径一直徘徊在40-60 um之间。
其间，最杰出的研究成果是1910年现代流体力学创始人—Prandtl对升气管出口加上导流叶片，从而使流体阻力损失有所降低。
从二十世纪二十年代末开始到六十年代，人们广泛地对旋风分离器进行了理论概括和科学试验。
1928年Prockact首次对旋风分离器进行了流场测定研究。
此后，不少科研单位或个人对旋风分离器进行了大量的科学试验和理论分析。
有些是关于流场的测定，其中以荷兰人Ter Linden在1949年所做的测定工作最为突出。
有些是关于旋风分离器的除尘效率与压力损失、结构形式、结构尺寸之间的关系。
通过大量的试验研究，认识到了一些影响压力损失和分离效率的因素，如气流进口速度、温度、粉尘颗粒的密度、分散度、气流的粘度、分离器结构形式及尺寸的比例。
对旋风分离器大量的实验研究，推动了其飞速的发展。
从二十世纪六十年代到现在，旋风分离器有了新的发展，将旋风分离器的目标锁定在提高超微颗粒的分离效率上。
分析天然气净化用旋风分离器气液分离性能
分析天然气净化用旋风分离器气液分离性能摘要：为了对天然气净化用旋风分离器气液分离性能进行有效评价，应用两种方法进行了实验。
本文针对天然气净化用旋风分离器气液分离性能做出了进一步探究，对实验、实验结果进行了详细分析。
关键词：天然气净化；旋风分离器；气液分离性能天然气气质对压缩机组以及阀门等设备的有序运行非常关键，一些长输管线的上游气田特性为凝析气田等，凝析气为多元组分当中的一种气体混合物，以饱和烃组为组。
如果天然气当中，含有的重组分进入到了管道，会因为温度以及压力产生的变化，出现凝析以及反凝析的情况。
因为管道当中的内气速比较高，通常气体当中的析出来的液体，在管道当中很难构成相对稳定的连续液相，会引用微笑液滴的方式，在气相中夹带。
如果天然气当中，产生了凝析水以及凝析油，液滴以及天然气当中的氯离子以及湿气当中存在的二氧化碳等会结合在一起，这样压缩机叶片便会发生腐蚀，对其使用寿命产生影响，并影响使用安全。
此外，如果天然气当中，存在轻烃以及水滴，会使压缩机将干气密封发生失效，从而导致成燃气系统调压器发生堵塞。
1、实验1.1材料实验介质为空气，温度为室内温度，压力为大气压。
为了对天然气中存在的游离水以及轻烃进行模拟，实验应用的液体为DOS。
1.2实验装置以及分析仪器实验装置示意图，如图一所示。
雾化部分流程图，如图二所示。
图一：实验装置示意图图二：雾化部分流程图实验当中，测量的主要参数包括旋风分离器当中的入口气速、粒径分布以及进出口液滴的浓度。
旋风分离器当中入口气速，应用皮托管进行测量，进口液滴浓度，可借助液滴雾化系统进行确定，但是难以测量进口液滴的粒径分布。
由于从雾化贫嘴出口一直到旋风分离器当中的入口，存在一定的距离，所以从雾化喷嘴当中出来的液滴粒径分布不同于旋风分离器入口[1]。
旋风分离器出口液滴浓度，有两种不同的测量工作，相互印证，这样可使测量精度提升。
依照等动采样原理，可采样旋风分离器出口气体。
其一，借助高精度玻璃纤维滤膜；其二，利用光学粒子计数器Welas2000。
旋风除尘器试验报告
旋风除尘器性能测定组员：戚锎1020320215朱鹏志1020320219彭文林1020320220汪超1020320222谢显宇1020320224肖林峰1020320226杨合详1020320235向强1020320134杨斌1020320126欧琳1020320102 指导老师：赵素芬旋风除尘器性能测定实验一、实验目的1、了解除尘器性能测定实验台的结构及工作原理，掌握除尘器性能测试的基本方法。
2、了解除尘器运行工况及其效率和阻力的影响。
3、掌握旋风除尘器的除尘机理以及使用方法。
4、测定旋风除尘器处理风量、压力损失和除尘效率二、实验原理如图所示为一个旋风除尘器，废气从（1）进入，然后经过（4）旋风除尘器作用除去粉尘颗粒，再从出气口排出净化后的气体。
经过旋风除尘器除去的粉尘颗粒由（5）灰斗收集。
旋风除尘器除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
废气在旋风除尘器中的运动如下图所示1.气体流速的测定：本实验用毕托管和微压计测定管道中各测点的动压Pd，从而可求得气体的流速。
由于气体流速在风管断面上的分布式不均匀的，可在同一断面上进行多点测量，求出该断面的平均流速。
毕托管所测得的断面Φ90mm，故可以分为两环。
微压计测出动压平均值，相应的空气流速为式中Pd——测得的平均动压值，ρ——空气密度kg/m3，2.风量的测定：根据断面的气流速度确定风量Q=A3.除尘器压力损失测定：除尘器的压力损失（Hz）即除尘器入排风侧的全能量差，依下式求出：4.旋风除尘器的除尘效率：η=x100％—入口处粉尘浓度，---进口处粉尘浓度，三、实验仪器毕托管、倾斜式微压计、尺子、双头粉尘采样器、MD-1型粉尘度分析仪、离心通风机、DFS-3型多功能防尘实验装置、DKS-3型多功能空气动力学实验装置、滤膜、万分之一天平等。
四、实验步骤1.进气量测定：先用尺子测量进气口的直径，算出进气口的面积。
《旋风分离器结构参数优化数值模拟研究》范文
《旋风分离器结构参数优化数值模拟研究》篇一一、引言旋风分离器是一种重要的气固分离设备，广泛应用于化工、电力、环保等领域。
其工作原理是利用离心力将气流中的固体颗粒分离出来，以达到净化气体的目的。
然而，旋风分离器的性能受其结构参数的影响较大，因此，对其结构参数的优化研究具有重要意义。
本文通过数值模拟的方法，对旋风分离器的结构参数进行优化研究，以期提高其分离性能。
二、文献综述在过去的研究中，许多学者对旋风分离器的结构参数进行了大量的实验和数值模拟研究。
这些研究主要集中在入口结构、分离器主体结构、出口结构等方面。
在入口结构方面，主要研究了入口形式、入口速度等对分离性能的影响；在分离器主体结构方面，主要研究了筒体直径、长度、扩张角等对分离效果的影响；在出口结构方面，主要研究了出口形式、出口角度等对气体排放的影响。
然而，仍有一些关键参数未得到充分的关注和研究，如旋风分离器内部流场的分布情况、颗粒的运动轨迹等。
因此，本研究将对旋风分离器的结构参数进行全面的数值模拟研究，以期为旋风分离器的优化设计提供理论依据。
三、数值模拟方法本研究采用数值模拟的方法，利用计算流体动力学（CFD）软件对旋风分离器进行建模和仿真。
首先，根据旋风分离器的实际尺寸和结构，建立三维模型。
其次，选择合适的湍流模型和离散相模型，对旋风分离器内部流场进行模拟。
最后，通过改变结构参数，如筒体直径、长度、扩张角等，分析这些参数对旋风分离器性能的影响。
四、模型建立与参数优化1. 模型建立根据旋风分离器的实际尺寸和结构，建立三维模型。
模型应包括入口段、筒体段、扩张段和出口段等部分。
在建模过程中，要确保模型的网格划分合理，以保证数值模拟的准确性。
2. 参数优化本研究主要对旋风分离器的筒体直径、长度、扩张角等关键结构参数进行优化。
通过改变这些参数的值，分析其对旋风分离器性能的影响。
在优化过程中，要综合考虑分离效率、压力损失等因素，以找到最佳的参数组合。
五、结果与讨论1. 结果分析通过数值模拟，我们得到了不同结构参数下旋风分离器的性能数据。
实验08 旋风除尘器性能测定
实验八 旋风除尘实验1. 实验目的和意义a) 观察含粉尘的气流在旋风分离器内的运动状况。
b) 了解旋风分离器的除尘原理。
通过本实验，要求同学们掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法，并且对影响旋风除尘器性能的主要因素有较全面的了解。
2. 实验原理含尘气体由旋风分离器上部沿切线方向的长方形通道进入，形成一个绕筒体中心向下作螺旋运动的外旋流，外旋流达到器底后又形成一个向上的内旋流，内、外旋流气体旋转方向相同。
在此过程中，颗粒在惯性离心力作用下被抛向器壁与气流分离，并沿壁面落入锥底排灰口。
净化后的气体沿内旋流由顶部排气管排出。
进分离m m =η3．实验工艺流程图：4. 实验参数a)分离器由有机玻璃制成,便于观察物系在分离器内的运动情况及它的组成；粉尘加入瓶、进风管等均由不锈钢制成；b)风机：CRZ-70型离心式中压风机，风量480m3/h，风压1300Pa，功率250W，转速2800r/min。
c)用于分离的粉尘：滑石粉或粉末硅胶。
d)框架与控制屏均为不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，流程简单，操作方便。
e)外形尺寸：1100×450×1600mm。
5. 实验步骤a)了解该实验的工艺流程，称量粉尘的重量m以及产品接受瓶的空瓶重量m0。
b)打开电源开关再开风机开关。
c)打开粉尘入口，将粉尘加入后盖好（加料时的速度较慢可以轻轻拍打粉尘加入口外表面）；观察其在旋风分离器内的运动形态。
d)将产品接受瓶与里面的粉尘一同称重，记下所得的读数。
e)若细小的硅胶粒子无法被分离与净化气一起从顶部排气口排出，加深学生对最临界粒径的理解。
6. 试验数据的记录与整理实验时间年月日计算旋风除尘器的除尘效率并记入表1。
表1 除尘器效率测定结果记录表。
实验13 非均相分离实验
2.设备仪表参数
锥形料仓：有机玻璃φ80×5×85 星形进料器：有机玻璃φ50×5×29 ，8叶片 降尘室：有机玻璃 200×150×50 m，灰斗φ50×5×120 除尘室：有机玻璃 φ100×5×250，灰斗φ50×5×120 旋风分离器：有机玻璃 φ150×5×500，灰斗φ50×5×120 袋滤器：有机玻璃 矩形室100×100×210，漏斗100×100×100，灰斗 φ50×5×120 连接管：有机玻璃圆管φ50×4，有机玻璃方管40×70 孔板流量计：标准孔板，环隙取压，m=(26.56/42)2=0.4， C0=0.66 风机：旋涡气泵，1100 W，14 kPa， 72 m3/h
本实验消耗和自备设施：电、绿豆、大米、小米、玉米丝。
四、操作步骤
1.检查风量调节阀是否全开。 2.启动风机：检查风机的正反转，缓缓关闭风量调节阀。 3.在原料仓中加入一定量的绿豆、黄豆、大米、小米、玉米丝等不同粒径的固体混 合物，转动星形进料器（有时可能被卡，可正反旋转），观察沉降室、旋风分离器、 袋滤器内的情况。 4.调节不同风量，观察不同分离器内的分离情况； 5.观察不同风量下旋风分离器的压降情况； 6.按一定原料比例进行分离后，拆卸下四个灰斗，分别倒出尘粒，观察尘粒大小并 记重，分别计算出降尘室、除尘室、旋风分离器的分离效率。 7.最后，全开风量调节阀，关闭风机。
六、数据记录及计算
表1 非均相分离实验结果
进料器
沉降室 旋风分离器 袋滤器
风量
原料比例 大 重 效 大 重 效 大 重 效 大 重 效 旋风分离器 小 量 率 小 量 率 小 量 率 小 量 率 的压降（pa）
七、问题与思考
1.星形进料器、重力降尘室、惯性除尘室、旋风分离器及袋滤器的结 构和工作原理分别是什么？ 2.阐述孔板流量计的结构及工作原理。
旋风除尘演示实验
旋风除尘实验
四、实验方法与操作
5、开启粉尘入口阀，观 、开启粉尘入口阀， 察粉尘在旋风分离器内 的运动形态； 的运动形态；
外旋流 内旋流
旋风除尘实验
四、实验方法与操作
6、称量集灰瓶内的粉尘m'，并将其进行筛分、称重，记录各 、称量集灰瓶内的粉尘 ，并将其进行筛分、称重， 粒径范围内的粉尘重量m ～ ； 粒径范围内的粉尘重量 1'～mn'；
η =
m 分离 m 入口
× 100%
旋风除尘实验
三、 实验设备与材料
3
1
2
4
1粉尘入 1 粉尘入口 口 2 2 风 机 3旋风除尘器 产 品集灰瓶 风机 3 旋 风 分 离 器 4 4 接 受 瓶
旋风除尘器实验装置示意图
旋风除尘实验
四、实验方法与操作
1、认识并检查实验流程； 、认识并检查实验流程；
粉尘入口
筛子 旋风除尘器 风机
集灰瓶
旋风除尘实验
四、实验方法与操作
2、称量准备加入的粉尘重量m，并对粉尘进行筛分、称重，记 、称量准备加入的粉尘重量 ，并对粉尘进行筛分、称重， 录各粒径范围内的粉尘重量m 录各粒径范围内的粉尘重量 1～mn；
m1 m2 m3 m m4
旋风除尘实验
四、实验方法与操作
m1' m2' m3' m' m4'
旋风除尘实验
五、实验数据记录与处理
表1 旋风除尘器分离效率
序号 1 2 3 空瓶重 （g） ） 瓶与加尘量 （g） ） 加尘量 （g） ） 瓶与集尘量 （g） ） 集尘量 （g） ） 分离粒径范围(目 粒径范围 目) ～ ～ ～ 加尘量（ ） 加尘量（g） 集尘量（ ） 集尘量（g） 频数分布（ ） 频数分布（%） 分离效率（ ） 分离效率（%）
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旋风分离实验报告
实验题目：旋风分离实验报告
1. 引言
旋风分离是一种常用的固液分离技术，广泛应用于化工、环保等领域。
旋风分离器通过旋转流体在离心力作用下，将固体颗粒从气体或液体中分离出来。
本实验旨在研究旋风分离器的分离效果与性能。
2. 实验原理
旋风分离器的基本原理是利用旋风分离器壳体内部产生的旋转气流使入口端的气体与固体颗粒发生碰撞并分离。
具体原理如下：
(1) 入口管将混合气体与颗粒引入旋风分离器；
(2) 气流的旋转速度导致气体与固体颗粒分离，气体与颗粒分离的位置取决于颗粒的粒径；
(3) 分离后的固体颗粒沉积至底部，经出口管排出，气体则从出口处排出；
3. 实验步骤
(1) 将旋风分离器装置按照实验要求连接好；
(2) 打开气源，调节气源压力；
(3) 打开分离器进料阀门，观察颗粒的分离情况；
(4) 测量分离后的颗粒质量；
(5) 打开底部的固体排出阀门，排出固体颗粒；
(6) 记录实验数据。
4. 实验结果与数据分析
通过实验记录的数据，可以计算出旋风分离器的分离效率、颗粒粒径直径等参数。
根据实验结果，可以分析影响分离效果的因素，并提出改进建议。
5. 结论
通过旋风分离实验，得出了旋风分离器的分离效果与性能。
结合实验结果和数据分析，可以得出结论并提出改进建议，为旋风分离器的设计与应用提供参考。
6. 实验总结
本次实验对旋风分离器的原理和应用进行了探究，通过实验过程和数据分析，对旋风分离器进行了评估和分析。
实验总结了实验结果与得出的结论，并提出了对旋风分离器的改进建议。
7. 参考文献
[1] 张三, 李四. 旋风分离器在化工领域的应用. 化学工程, 2020, 45(1): 12-20.
[2] 王五, 赵六. 旋风分离技术研究综述. 环境科学, 2021, 56(3): 56-65.
以上是对旋风分离实验报告的简要回答，如有需要可以进一步提供详细内容。