压载水旋流预处理单元的优化设计与数值模拟

摘要

压载水管理公约D2对压载水中颗粒物粒径范围及含量做出了明确的规定.为了满足此规定,水力旋流器逐步开始应用于船舶压载水处理系统中.为了提高水力旋流器的分离效率,本文通过改变水力旋流器的入口结构对水力旋流器进行优化,即将入口结构设计为阿基米德螺线形入口来增加流体转动速度,降低能量消耗,从而提高分离效率.应用fluent软件,结合雷诺应力模型(RSM)和混合多相流(Mixture)分析方法,对优化前、后的水力旋流器进行了固-液两相流数值模拟.模拟内容包括水力旋流器内的速度分布、固相体积分数分布以及分离效率等.通过对比两种模型的模拟结果表明,优化的水力旋流器内部的流场速度、以及分离效率均有一定的提高,达到了优化的目的.