基于FLUENT的新型旋流除砂器流場(chǎng)模擬分析及分離性能研究.pdf

1、重慶地區(qū)有著豐富的水資源條件，為江水源熱泵技術(shù)在重慶市的應(yīng)用提供了得天獨(dú)厚的自然資源條件。然而，通過(guò)分析長(zhǎng)江水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，江水含砂量大大超過(guò)水源熱泵機(jī)組對(duì)水質(zhì)含砂量的要求，其它水質(zhì)指標(biāo)均能滿足機(jī)組對(duì)水質(zhì)的要求。因此，如果采用重慶段的長(zhǎng)江水作為水源熱泵系統(tǒng)冷熱源，首先需要解決江水的含砂量問(wèn)題。
　　 本研究針對(duì)長(zhǎng)江重慶段在夏季細(xì)砂含量高、不易直接作為水源熱泵水源的問(wèn)題，應(yīng)用數(shù)值模擬方法，開(kāi)發(fā)新型、高效、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的旋流除砂器，以滿足熱泵

2、機(jī)組對(duì)水質(zhì)水量的要求。
　　 在對(duì)旋流除砂器的分離機(jī)理進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了旋流除砂器中液固兩相流的湍流模型。應(yīng)用數(shù)值模擬方法，研究旋流器中切向速度、軸向速度、徑向速度、靜壓、動(dòng)壓等參數(shù)的分布特性，利用相間耦合的隨機(jī)軌道模型對(duì)旋流器內(nèi)的顆粒運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的分析，尋找顆粒相運(yùn)動(dòng)行為和流場(chǎng)之間的相互影響關(guān)系。采用數(shù)值實(shí)驗(yàn)，就旋流除砂器中液固兩相流的入口速度、砂粒濃度、砂粒密度、以及柱段直徑、溢流管、入口段

3、和錐體結(jié)構(gòu)對(duì)分離性能的影響進(jìn)行了分析與研究。
　　 通過(guò)對(duì)數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，設(shè)計(jì)了分離效率較高的新結(jié)構(gòu)旋流除砂器，并論證了此新型結(jié)構(gòu)的可實(shí)用性。該結(jié)構(gòu)入口段水平內(nèi)側(cè)10°；錐段內(nèi)插入400mm的中心固棒；并在溢流管內(nèi)壁加上六片斜板，斜板長(zhǎng)、寬、厚度分別為80mm,7.5mm,1mm，斜板沿著溢流方向垂直向上，沿著壁面傾斜60°。在最佳入口速度為15m/s，砂粒體積分?jǐn)?shù)為10％的條件下，該新結(jié)構(gòu)對(duì)4微米砂粒分離效率可提高到6