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[1]刘琳,窦华书,陈小平.锥面母线曲率对旋风分离器性能影响的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2017,37-38(自科1):54-62.
　LIU Lin,DOU Huashu,CHEN Xiaoping.Numerical Simulation of Influence of Conical Generatrix Curvature  on the Performance of Cyclone Separators[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2017,37-38(自科1):54-62.
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锥面母线曲率对旋风分离器性能影响的数值模拟()
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浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第37-38卷
期数:
2017年自科1期
页码:
54-62
栏目:
出版日期:
2017-01-10

文章信息/Info

Title:
Numerical Simulation of Influence of Conical Generatrix Curvature  on the Performance of Cyclone Separators
文章编号:
1673-3851 (2017) 01-0054-09
作者:
刘琳; 窦华书; 陈小平
浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州 310018
Author(s):
LIU Lin;  DOU Huashu;  CHEN Xiaoping
Faculty of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
旋风分离器; 曲率; 能量梯度理论; 压降; 分离效率
分类号:
TU834.64
文献标志码:
A
摘要:
为研究锥面母线曲率对旋风分离器内部流场以及分离性能的影响，采用雷诺应力模型（RSM）和离散相模型（DPM）进行数值模拟，并用能量梯度理论分析内部涡流场的稳定性。研究发现：随着锥面母线曲率的增大，旋风分离器内部气流切向速度的最大值变大，旋风分离器的上行流量变小；当母线曲率在1.7×10 -4 ~3.4×10 -4 之间时，该结构的旋风分离器最符合“高效率低压降”的要求；通过分析组合涡的结构特性，发现当母线曲率在1.7×10 -4 ~3.4×10 -4 之间时，外涡的主要切向速度分布趋势最接近理论自由涡的速度分布，并且此时的准自由涡区域占组合涡结构的比例相对较大。根据能量梯度理论，自由涡分布具有最好的稳定性，从而在本质上解释了该结构获得最优性能的原因。

参考文献/References:

［1］ HOFFMANN A C, STEIN L E, BRADSHAW P. Gas cyclones and swirl tubes：principles, design and operation［J］. Applied Mechanics Reviews,2003,56(2):B28.
［2］ 曹晴云,姬广勤,金有海,等.不同结构参数下旋风分离器气相流场的数值研究［J］.流体机械,2008,36(6)：34-38.
［3］ KARAGOZ I, AVCI A, SURMEN A, et al. Design and performance evaluation of a new cyclone separator［J］. Journal of Aerosol Science,2013,59(4)：57-64.
［4］ SOUZA F J D, SALVO R D V, MARTINS D D M. Effects of the gas outlet duct length and shape on the performance of cyclone separators［J］. Separation & Purification Technology,2015,142：90-100.
［5］ 钱付平,章名耀.不同排尘结构旋风分离器的分离特性［J］.燃烧科学与技术,2006,12(2)：169-174.
［6］ ELSAYED K, LACOR C. The effect of the dust outlet geometry on the performance and hydrodynamics of gas cyclones ［J］. Computers & Fluids,2012,68(2)：134-147.
［7］ 陈汉平,林志杰,黄琳,等.循环硫化床锅炉飞灰分离器：CN1063241［P］.1992-09-02.
［8］ LIU L, DOU H S, CHEN X P, et al. Analysis of vortex flow in a cyclone separators based on the energy gradient theory ［C/OL］//IOP Conf Series：Materials Science and Engineering. Beijing,2015,72(4)：42037-42043.doi:10.1088/1757899X/72/4/042037.
［9］ DOU H S, KHOO B C, YEO K S. Instability of TaylorCouette flow between concentric rotating cylinders ［J］. International Journal of Thermal Sciences,2005,47(11)：1422-1435.
［10］ DOU H S. Physics of flow instability and turbulent transition in shear flows ［J］. International Journal of Physical Sciences,2006(6)：1411-1425.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2016-03-04
网络出版日期： 2016-12-09
基金项目： 国家自然科学基金项目（51579224）
作者简介： 刘琳（1993-），女，河北邢台人，硕士研究生，主要从事流体机械及工程方面的研究
通信作者： 窦华书，E-mail：huashudou@yahoo.com
更新日期/Last Update: 2017-02-28