\r王卫兵1,孙亚权1,冯静安1,喻俊志1, 2,张 恒1
AuthorsHTML:\r王卫兵1,孙亚权1,冯静安1,喻俊志1, 2,张 恒1
AuthorsListE:\rWang Weibing1,Sun Yaquan1,Feng Jing’an1,Yu Junzhi1, 2,Zhang Heng1
AuthorsHTMLE:\rWang Weibing1,Sun Yaquan1,Feng Jing’an1,Yu Junzhi1, 2,Zhang Heng1
Unit:\r1. 石河子大学机械电气工程学院,石河子 832000;
2. 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室,北京 100190
Unit_EngLish:\r1. Institute of Mechanical and Electrical Engineering,Shihezi University,Shihezi 832000,China;
2. State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems,Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
Abstract_Chinese:\r为降低传统旋风分离器工作时排气管内气流高速旋转造成的大量能量损失,将Lapple 型旋风分离器的排气管改进为缝隙式排气管,利用数值模拟和实验的方法分析了缝隙式排气管对旋风分离器的性能影响.采用RSM 模型对气相流场的切向速度、静压、流动轨迹、湍流强度以及压降进行数值模拟,采用多相流模型中的DPM 模型对分离器的分离效率和颗粒运动轨迹进行仿真分析.仿真分析结果与实验验证结果吻合度较好,有较高的预报精度.最终结果表明,缝隙式排气管可使传统旋风分离器的压降下降6.8%,分离效率提升5.5%;当排气管上缝隙长度或宽度增加至一定数值,分离器的分离效率达到最大.随着排气管上缝隙长度或宽度的增加,旋风分离器的分离效率逐渐趋于稳定,压降持续降低;排气管上的矩形缝隙可使排气管内产生旋进涡核(PVC)现象,随着缝隙长度的增加,旋进涡核现象有所减弱,缝隙宽度的变化对旋进涡核现象影响较小;缝隙式排气管可有效抑制普通排气管中心处回流区的产生,并使普通排气管底部以及外旋流的湍流强度降低,从而减少排气管底部的短路流,提高分离效率.通过观察不同颗粒粒径的电石渣颗粒的运动轨迹,可知Lapple 型旋风分离器与新型旋风分离器内部流场呈现出有利于固体颗粒分离的组合涡结构,排气管结构的改变并未影响分离腔的原始涡流结构.
Abstract_English:\rTo reduce the energy loss caused by the high speed of airflow in the vortex finder during the operation of the traditional cyclone separator,the vortex finder of the Lapple cyclone separator is improved into a slot vortex finder.Then,we analyzed the effect of the slot vortex finder on the performance of the cyclone separator by both numerical simulation and experiment.In a multiphase flow model,we used the Reynolds stress model(RSM) to perform a numerical simulation of the tangential velocity,static pressure,flow trajectory,turbulence intensity,and pressure drop in the gas flow field,and a discrete phase model(DPM) to simulate and analyze the separation efficiency and particle trajectory of the separator.The simulation and experimental results show good coincidence and higher prediction precision.Results show that the slot vortex finder can reduce the pressure drop of the traditional cyclone separator by 6.8% and the separation efficiency is increased by 5.5%.When the length or width of the slot on the exhaust pipe increases to a certain value,the separation efficiency of the separator reaches its peak.With an increase in the length or width of the slot on the exhaust pipe,the separation efficiency of the cyclone separator tends to become stable and the pressure drop continues to decrease.A rectangular slot on the exhaust pipe can cause a precessing vortex core(PVC)to occur in the exhaust pipe.With an increase in the length of the slot,the PVC weakens but a change in the slot width has less influence on the PVC.The slot vortex finder can effectively inhibit the generation of a recirculation zone at the center of the general vortex finder and reduce the turbulence intensity at the bottom and outer swirl of the traditional vortex finder,thus reducing the short-circuit flow at the bottom of the vortex finder and improving the separation efficiency.The observed trajectories of carbide slag particles with different particle sizes indicate that the internal flow fields of the Lapple and proposed cyclone separators produce a combined vortex structure that is beneficial to the separation of solid particles,and the change of exhaust pipe structure does not affect the original vortex structure of the separation hamber.
Keyword_Chinese:旋风分离器;缝隙式排气管;压降;分离效率;流动轨迹
Keywords_English:cyclone separator;slot vortex finder;pressure drop;separation efficiency;flow trace
PDF全文下载地址:http://xbzrb.tju.edu.cn/#/digest?ArticleID=6344
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
缝隙式排气管对旋风分离器的性能影响\t\t
本站小编 Free考研考试/2022-01-16
相关话题/排气管 缝隙
缝隙对钢衬钢筋混凝土管道结构承载特性的影响研究
苏凯,杨子娟,伍鹤皋,周利,石长征AuthorsHTML:苏凯,杨子娟,伍鹤皋,周利,石长征AuthorsListE:SuKai,YangZijuan,WuHegao,ZhouLi,ShiChangzhengAuthorsHTMLE:SuKai,YangZijuan,WuHegao,ZhouLi,S ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16高压高剪切率下密封环缝隙流体动态润滑特性*
斜轴式高压柱塞马达是液压系统中重要的动力执行装置,而密封环和柱塞孔组成的摩擦副是其能量损失和效率下降的主要来源[1]。研究表明,高压高剪切率下热效应对油膜的润滑特性影响显著,各项润滑参数均下降[2],而改变油液在流场中的流动形态可有效减少其摩擦力进而降低油液温升[3]。高速重载下,摩擦副的剪切运动造 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25基于载体对消方法的缝隙小角域散射特性研究*
近年来,随着雷达散射截面(RadarCrossSection,RCS)[1]缩减技术的发展,缝隙对目标后向散射的影响日益突出,甚至在某些极化和姿态角下影响非常明显[2-4]。因此,需要深入研究缝隙散射源的散射机理[5-8],并以此为基础提出合理的RCS减缩方法[9]。目前缝隙散射特性的研究方法可分为 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25基于波导缝隙天线的TEM室频率扩展方法*
横电磁波传输(TEM)室是一种重要的电磁兼容测试设备,最初由Crawford于1974年提出[1]。TEM室基于变形的同轴线,内部可传输TEM波。TEM室由主传输段和过渡段两部分组成,被试品置于主传输段可测得其电磁发射特性。按照电磁场理论,为避免出现高次模,同轴线上限使用频率与其截面的最大尺寸成反比 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25含局部缝隙与重叠特征的Mindlin板等几何分析*
等几何分析(IGA)实现了计算机辅助设计(CAD)与有限元分析(FEA)真正意义上的无缝集成[1]。基于非均匀有理B样条(NURBS)模型的等几何分析使用NURBS基函数替换了传统有限元分析中的拉格朗日基函数,使得几何模型与分析模型完全一致,略去了繁复的网格划分过程。由于NURBS样条张量积拓扑结构 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25开缝圆柱缝隙倾斜角对脱落涡的影响*
开缝圆柱由于缝隙的存在会对圆柱体前后压力差产生影响,从而影响圆柱扰流的阻力和漩涡脱落的频率等,对开缝圆柱的基础研究在流动减阻和流量测量等实际问题中具有广泛的应用前景[1]。国内外不少****采用实验测量和仿真计算的方法对开缝圆柱绕流流场特性进行了一定的研究,但是对于开缝圆柱缝隙对边界层的影响的认识理 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25FSS基本缝隙单元频率特性的实验研究
文献详情FSS基本缝隙单元频率特性的实验研究外文标题ExperimentalInvestigationintoFrequencyCharacteristicsofFSSBasicApertureCell文献类型期刊作者谢文娇[1];武哲[2]机构[1]北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系,北京,1 ...北京航空航天大学论文文献 北京航空航天大学 辅仁网 2017-07-06飞机座舱缝隙结构行波分析
文献详情飞机座舱缝隙结构行波分析外文标题TravelingWaveComputationofLow-ScatteringCabin文献类型期刊作者曾智勇[1];宁焕生[2];王宝发[3]机构[1]北京航空航天大学电子工程系,北京航空航天大学电子工程系,北京航空航天大学电子工程系[2]北京航空航天大学 ...北京航空航天大学论文文献 北京航空航天大学 辅仁网 2017-07-06缝隙在双频微带天线设计中的应用
文献详情缝隙在双频微带天线设计中的应用文献类型会议作者廖安谋[1];苏东林[2];冯彬[3]机构[1]北京航空航天大学电子工程系205教研室[2]北京航空航天大学电子工程系205教研室[3]北京航空航天大学电子工程系205教研室↓会议论文集京港澳航空航天运输工业电子学术会议论文集来源信息年:2001 ...北京航空航天大学论文文献 北京航空航天大学 辅仁网 2017-07-06飞行器结构缝隙电磁散射问题的研究
文献详情飞行器结构缝隙电磁散射问题的研究外文标题ResearchonElectromagneticScatteringforAircraftStructuralSlot文献类型期刊作者朱劲松[1];于洋[2];王宝发[3]机构[1]北京航空航天大学[2]北京航空航天大学[3]北京航空航天大学↓来源信 ...北京航空航天大学论文文献 北京航空航天大学 辅仁网 2017-07-06