算例丨Fluent旋风分离器流体分析教程

旋风分离是一种广泛应用于石油、天然气和水泥工业的分离技术。发生在旋风分离器内的分离机制被称为分类，即根据流体中颗粒的终端速度分离细颗粒和粗颗粒，以及轻颗粒和重颗粒。气旋的工作原理是在第一阶段引入螺旋旋转，由于离心力的影响，它对悬浮颗粒施加了更大的径向加速度。传统的圆柱形旋风分离装置包括一个圆锥形容器，两个出口(底流和溢流) ，都在对称轴上，一个进料口连接到圆柱形截面上。底流位于锥体的顶端。溢流是穿过旋风分离器顶部的内管。延伸到旋风分离器主体的溢流管部分是一个短小的、可拆卸的部分，称为寻涡器。涡流探测器防止饲料直接短路进入溢流。

由于强加的涡流，较大的颗粒径向迁移到外壁，然后螺旋下降到底流。较小的颗粒迁移速度较慢，在气旋中心以向上的螺旋形被捕获，然后通过涡流探测器从顶部离开。液体旋流器，通常称为水力旋流器，是向大气开放的，这增加了额外的复杂性。由于旋风轴处的压力较低，气体会发生回流，形成气核。实验结果表明，在旋流器中心区域，旋流器的切向速度随径向距离的增加而急剧增加，在中心区域外，旋流器的切向速度随径向距离的增加而减小。

本例模拟旋风分离中空气的运动，以理解旋转/旋转流动的物理过程。在这个例子中，重点将只放在空气的运动上，模拟中不会包括悬浮颗粒。

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