新型排气芯管对旋风分离器内流场控制的数值研究

摘要

本文利用数值方法研究了一种实现分离器内流场控制的关键部件——分流型排气芯管(带开缝的倒锥芯管)。通过对分离器内流场的数值计算，对比研究了三种不同排气管结构对分离器内流动分布形态的影响和控制规律。结果表明，与直筒型芯管相比，锥形芯管能增强分离器内气流旋转强度，提高切向速度，同时消耗更多的能量，与锥形芯管相比较，分流型芯管分离器内流场更有利于颗粒的分离与能耗的降低：①分流型芯管的侧缝具有惯性分离的作用，当分流型排气芯营开缝面积比为2.42时，60%含尘气流是经侧缝惯性分离的；②从侧缝进入分流型排气芯管的气流改变了排气管内气流分布形态，大幅度降低芯管内的气流旋转强度，从而有效降低了分离器能耗；③由于分流型芯管的分流作用，旋风管内旋转强度降低，静压降低近32%。总之，分流型芯管改变了分离器内流动分布形态，并通过开缝面积比的大小有效控制进入分离空间的气流流量分配比例，有利于提高分离器性能。