固液分离旋流器底流口区域固液两相的运动分析

《固液分离旋流器底流口区域固液两相的运动分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：12105413常州大学硕士学位论文固液分离旋流器底流口区域固液两相的运动分析研究生殷伟伟指导教师袁惠新学科、专业名称化工过程机械研究方向旋流器分离及其壁面磨损2015年5月Analysisofsolid-liquidtwo-phaseflowintheunderfloworificeareaofahydrocycloneADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByYinWeiweiChemicalProcessMachineryDissertationSupervisor:P

2、rof.YUANHui-xinMay，2015中文摘要旋流分离器因结构简单，操作方便等优点在工业领域里得到了广泛的应用。对于固液分离，如除砂等，内部流场和固体颗粒的运动非常复杂，同时固体颗粒与旋流器内壁相互作用力，使得旋流器内壁的磨损非常严重，降低了分离效率及使用寿命，如今固液分离旋流器壁面磨损问题已经成为旋流器使用过程中一个重要并且很难解决的问题，这也直接影响了固液分离旋流器的发展前景。本文主要采用试验和数值模拟相结合的方法研究了旋流器内部重分散相颗粒的运动以及各种参数对固液分离旋流器壁面磨损的影响。结果表明：重分散颗粒易在旋

3、流器内壁面上形成螺旋形颗粒带，壁面颗粒浓度分布是随着轴向位置的减小而增大，到达一定值后，壁面颗粒浓度不再变化；旋流器顶板的壁面磨损主要在方位角80°-280°范围之间，磨损峰值处于方位角140°-210°左右，顶板磨损随着方位角的增大先增大后减小；旋流器入口处环形空间方位角120°和200°存在磨损最大值，磨损值随着轴向位置的增大而减小；旋流器圆筒体壁面的磨损分布成螺旋带状；单入口式固液分离旋流器壁面最大磨损出现在底流口上方1-2毫米处，旋流器锥段磨损最大值在方位角180°左右。固液分离旋流器壁面磨损率随着入口速度的增大而增大。

4、旋流器壁面的磨损量随着颗粒浓度的增大而增大。固液分离旋流器入口环形空间，颗粒粒度增大，其壁面磨损率相应增大；而在底流口附近的壁面磨损随着颗粒粒度的增大而减小。介质黏度的增大使得固液旋流分离器壁面磨损分布发生改变，同时旋流器壁面的整体磨损随着介质黏度的增大而减小。锥角变大，固液分离旋流器壁面最大磨损在周向位置向方位角较大的方向移动，轴向位置向上移动。旋流器入口环形空间及底流口附近壁面的磨损峰值都随着锥角的增大而增大。入口环形空间壁面磨损最严重的是溢流口直径为4.6mm的旋流器和底流口直径为4mm的旋流器，壁面磨损最轻的是溢流口直径

5、为5.8mm的旋流器和底流口直径为5.8mm的旋流器。底流口附近壁面磨损最严重的是溢流口直径为4mm的旋流器，壁面磨损最轻的是溢流口直径为5.8mm的旋流器；壁面磨损率随着底流口I直径的增大而减小。双入口固液分离旋流器环形空间壁面的磨损是呈轴对称分布的，最大磨损分布在方位角120°和300°左右的位置。入口数量的增多，减轻了固液分离旋流器入口环形空间的壁面磨损，加重了旋流器底流口附近壁面的磨损，同时也改变了固液分离旋流器底流口壁面的磨损分布。关键词：固液分离旋流器；磨损；底流；方位角IIABSTRACTCyclonebecaus

6、eofsimplestructure,easyoperationintheindustrialfieldhasbeenwidelyused.Forsolid-liquidseparation,suchasgritremovalandother,internalflowfieldandsolidparticlesTrajectoryisverycomplex,simultaneouslytheinteractionofthesolidparticleswiththecycloneinnerwallmaketheattritiono

7、ftheinnerwallofthecycloneisveryserious,reducingtheseparationefficiencyandlife.Today,theattritionofsolid-liquidseparationcyclonewallhasbecomeanimportantanddifficultproblemduringusing,whichdirectlyaffectsthedevelopmentprospectsofsolid-liquidseparationcyclone.Thisarticl

8、econtainstheeffectsofthemovementoftheheavydispersedparticlesinsidethecycloneandvariousparametersofthesolid-liquidseparationcycloneo