介质黏度对旋流组合涡流场性质的影响.pdf

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1、2013年第42卷石油矿场机械第12期第1页OILFlELDEQUIPMENT2013，42(12)：1～6Oo文章编号：1001-3482(2013)12-0001—06介质黏度对旋流组合涡流场性质的影响任连城，孟江(重庆科技学院，重庆401331)摘要：采用数值模拟与理论分析方法，在4种黏度介质条件下，运用组合涡流场理论定量研究了介质黏度对旋流器内部流场影响程度。研究表明，在旋流器内部组合涡流场中，在主分离区，强制涡区域约占整个区域的27，自由涡区域约占整个区域的63，边界层区域约占整个区域的10；在自由涡区域，

2、自由涡运动指数在中间区域逐渐增加，在外围区域基本保持不变或略有降低。研究进一步发现介质黏度对组合涡中的强制涡区域几乎没有影响，但对自由涡区域影响很大，随着介质黏度的增加，自由涡区域的运动指数n将逐渐降低，而且边界层厚度也逐渐增加。关键词：水力旋流器；黏度；组合涡；运动指数中图分类号：931．101文献标识码：AEffectofMediumViscosityontheMovementIndexofCombinedVortexinaHydr0cyclOneRENLian—cheng，MENGJiang(Chongqing

3、UniversityofScience&Technology，Chongqing401331，China)Abstract：Onbasesofnumericalsimulationandtheoreticalanalysis，fourseriesofmediawereusedinthesamehydrocycloneunderthesameoperatingcondition．Thecombinedvortexflowfieldsofthefourseriesandtheeffectofmediumviscosity

4、onthemovementindexnofcombinedvortexinahydrocyclonewerestudiedinquantification．Thestudyresultsshownthatalongtheradiusofthehydrocyclone．themainseparationregionwasconsistedofforcedvortexwhichoccupies27ofthewholedomain，freevortexwhichoccupied639／5ofthewholedomainan

5、dtheboundarylayerwhichwasclosetothehydrocycloneandoccupied10ofthewholedomain；andinthefreevor—texarea．freevortexmovementindex咒increasedgraduallyalongtheradiusatfirstandthenre—mainedunchangedordroppedslightly．Contraststudyresultsshownthatmediumviscosityhadnoeffec

6、tonforcedvortex。butithadgreateffectonfreevortex．Whenmediumviscositywasaddedthefreevortexmovementindexwill1owersimultaneouslyandatthesametimeboundarylayerthicknesswillincreasesimultaneously．Keywords：hydrocyclone；viscosity；forcedvortex；motionindex水力旋流器作为一种高效的物理分离

7、设备在矿泛的应用。水力旋流器在正常工作时，液体在压力冶、石油、食品加工、造纸等各大工业领域得到了广作用下由进液口沿切线方向以一定的速度进入旋流收稿日期：2013—06—20基金项目：国家自然科学基金(51074202)；重庆市自然科学基金(CSTC，2010BB4287)作者简介：任连城(1973一)，男，内蒙古四子王旗人，副教授，博士，主要从事石油机械方面的教学与研究工作，E-mail：rlcgp1999@126．com。石油矿场机械器，然后转为旋转运动在旋流器内部高速旋转运动。012．5IllIn。土休有效长度2

8、65IIlFI1。所以旋流器内部的液体流动是复杂的三维旋转运本文采用专、【的FIUEN1、计算软件。湍流模动。研究表明：旋流器内部流场是一个由核心强制型采用RSM模型“，多项流模型采用的是Mix～涡(Forcedvortex)和外围自由涡(Freevortex)组ture，网格划分采用结构格。山于篇幅昕限，体合而成的组合涡(Combinedvo