固液旋流分离器两相流场数值模拟研究
旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析共3篇
旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析共3篇旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析1旋风分离器气固两相流数值模拟及性能分析旋风分离器是一种广泛应用于化工、环保、电力等领域的气固分离设备，其利用离心力将气固两相流中的颗粒物分离出来，一般被用作除尘和粉尘回收设备。
本文将介绍旋风分离器的气固两相流数值模拟及性能分析。
气固两相流是指气体与固体颗粒混合物流动的状态。
旋风分离器中的气固两相流在进入设备后，经过导流装置后便会进入旋风筒，此时气固两相流呈螺旋上升流动状态，颗粒物受到离心力的作用被抛向旋风筒壁，而气体则从旋风筒顶部中心脱离，从出口排放。
因此，旋风分离器气固两相流的流体物理特性显得尤为重要。
本文采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法对旋风分离器气固两相流进行数值模拟。
对于气体流动部分，采用了二维轴对称的控制方程式，包括连续性方程、动量方程和能量方程，而对于颗粒物流动部分，采用了颗粒物轨迹模型（Particle Tracking Model，PTM）。
在数值模拟过程中，采用了FLUENT软件进行求解，其中的数值算法采用双重电子数法（Electron Electrostatic Force Field，E3F2）。
数值模拟结果显示，在旋风分离器中，气体的流速主要集中在筒壁附近，而在离筒中心较远的地方，则流速较慢，颗粒物则以螺旋线的方式向旋风筒壁移动，并沿着筒壁向下运动。
颗粒物在旋风筒中受到离心力的作用后，其分布状态将随着离心力的变化而变化，最终沉积在筒壁处。
数值模拟结果还表明，旋风分离器的分离效率随着旋风筒直径的增加而增加。
为了验证数值模拟结果的可信度，实验室制作了一个小型旋风分离器进行了实验研究。
实验结果表明，数值模拟与实验结果相比较为一致，通过数值模拟可以较好地描述旋风分离器中气固两相流动的情况并用于性能预测。
综合来看，数值模拟是一种较为有效的旋风分离器气固两相流性能分析方法，可以较好地预测旋风分离器的分离效率和颗粒物的分布状态，为旋风分离器的设计和优化提供了有力支持综上所述，本文利用数值模拟方法和实验研究相结合的方式，对旋风分离器的气固两相流动性能进行了分析。
新型旋流沉砂池固液两相流数值模拟研究的开题报告
新型旋流沉砂池固液两相流数值模拟研究的开题报告一、选题的背景和意义旋流沉砂池是一种常用的污水处理设备，其主要功能是通过旋流作用将污水中的悬浮固体颗粒沉降到池底，从而实现水的净化。
然而，旋流沉砂池在实际应用中存在着一些问题，例如对于颗粒物较小的污水处理，在单纯的旋流沉砂池中滞留时间不足，效率不高；旋流沉砂池的流场结构、固液分离效果受到进水流量、旋流器直径和叶片形状等因素的影响，需要进行优化。
为解决这些问题，进行固液两相流数值模拟研究，可以更加深入地了解旋流沉砂池内的流场结构和固液分离效果，从而进行设备结构和操作参数的优化，提高污水处理效率，降低设备运行成本，具有重要的现实意义。
二、研究内容和思路本次研究的目标是进行新型旋流沉砂池的固液两相流数值模拟，分析不同进水流量、旋流器直径和叶片形状对池内流场结构和固液分离效果的影响，并进行优化设计。
具体的研究思路如下：1. 确定数值模拟方法及模型：采用基于液相不可压缩流和离散相模型的Euler-Lagrange数值模拟方法，建立旋流沉砂池的数学模型。
2. 建立网格模型：对整个模拟区域进行网格划分，对池体、旋流器及进出口进行网格划分，并优化重点模拟区域的网格密度。
3. 设定模拟边界条件：确定模拟区域的流体属性和固体颗粒属性，并设定相应的初始和边界条件。
4. 实施模拟计算：对模拟模型进行求解，获得不同进水流量、旋流器直径和叶片形状条件下的池内固液两相流状态及分离效果。
5. 结果分析与优化设计：基于模拟结果，分析不同条件下的池内流场结构和固液分离效果，找出问题和瓶颈，进行优化设计，提高污水处理效率和固液分离效果。
三、预期研究成果和创新性本次研究将通过对新型旋流沉砂池的固液两相流数值模拟，重点分析流场结构和固液分离效果的影响因素，并提出优化措施和建议，具有以下预期研究成果和创新性：1. 建立旋流沉砂池的数学模型，优化模拟区域的网格密度，为模拟数值精度提高奠定基础。
2. 分析不同进水流量、旋流器直径和叶片形状对池内流场结构和固液分离效果的影响，找出问题和瓶颈。
螺旋式旋风分离器气_固两相流的数值模拟
27
用, 实验数据不易测量等因素 , 所以关于旋风分离 器的研究至今大多采用经验、 半经验方法. 本文旨在 借助 CFD 商业软件中的 F LU ENT 软件包, 对螺旋 式旋风分离器内部流场进行分析研究, 充分认识其 内部气、 固两相的分布特点, 为以后相关方面的科学 研究提供一定的理论借鉴 .
0
引言
螺旋式旋风分离器是一种已被实验证实高效、 实用、 新颖的除尘设备 , 与传统旋风分离器相比具有 体积小、 高度低、 收尘效率高、 气流阻力低和分离能 力大等优点[ 1] . 因其对颗粒物的分离、 捕集过程是一 复杂的三维、 二相湍流运动 , 并涉及到气- 固相互作
应用 [ J] . 自动化仪表 , 2004, 25( 5) : 13- 17. [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] 李发海 , 王 岩 . 电机与拖动基础 [ M ] . 北京 : 清华大 学 出版社 , 2005. 苏绍禹 . 风力发 电机设 计与运 行维 护 [ M ] . 北京 : 中 国 电力出版社 , 2002. 张国良 , 曾 静 , 柯 熙政 , 邓方 林 . 模糊 控制 及其 M at lab 应用 [ M ] . 西安 : 西安交通大学出版社 , 2002. 叶杭冶 . 风力发 电机组 的控制 技术 [ M ] . 北 京 : 机械 工 业出版社 , 2002. 姚 骏, 廖 勇 . 基 于全模糊控制器的交流励磁发电 机 励磁控制 系 统研 究 [ J] . 中 国 电 机工 程 学报 , 2007, 27 ( 33) : 36- 41. [ 7] 郭洪澈 , 郭庆鼎 . 模 糊控制在大型风力发电机并网控 制 中的应用 [ J] . 节能 , 2002, 12: 41- 43. 作者简介 : 高文元 ( 1949 - ) , 男 , 江苏无 锡人 , 高 级工程 师 ,
液—固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展
液—固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展液—固水力旋流器广泛应用于各个行业，如石油化工、选矿、造纸、医药卫生、环境保护和食品等。
近年来，随着各工业领域的不断发展，对液固分离技术与装备提出了新的挑战和更高的要求同时，为了适应当今不断高涨的降低能耗的要求，目前迫切需要开发出高分离速度、高脱水度、高分离精度的高性能液—固分离技术然而，由于实验条件的限制，单纯通过实验来研究旋流器的性能不仅周期长而且费用高，如果辅助以理论分析计算和流场模拟等方法来研究旋流器内部流体流动规律，以及结构尺寸变化对分离性能和压力特性的影响等，则可缩短研究周期和实验费用，具有重要的理论研究和工程应用价值。
液—固水力旋流器结构及工作原理图1所示为典型的液—固旋流器，主要由进料口、溢流口、底流口和器壁组成。
其工作原理为，当液体高速旋转受离心力作用时，轻相向轴心迁移，从溢流口排出，重相向壁面运动，由底流口排出，从而实现轻相( 液) 和重相( 固) 分离的目的。
图1 典型液—固旋流器两相流场数值模拟研究进展液—固水力旋流器中液固分离的问题在数值模拟中定义为液体和固体不相容的两相流问题。
由于液固两相之间的相互作用和每一相的运动，传热传质和反应等的影响，颗粒相的模拟基本分为两类：一类是Euler方法，该方法除将流体作为连续介质外，把颗粒群也作为拟连续介质或拟流体，设其在空间有连续的速度和温度分布及等价的输运性质( 粘性扩散导热等) ；另一类是Lagrange方法，该方法把流体作为连续介质，而将颗粒群看作离散体系，并以此来探讨颗粒动力学颗粒轨道等基于这两种方法，研究者采用了不同的模型对旋流器内的两相分离过程进行了模拟研究。
K T Hsien和R K Rajamani( 1991)根据颗粒的受力平衡，用代数逼近法求出固体颗粒的滑移速度和轨迹，P He，M Salcudean和I S Gartshore(1997 )分别用二维和三维模型计算了旋流器的分离效率。
固液分离水力旋流除砂器的数值模拟
和简化的二维几何模型 ，通过编制计算机程序计算 出水力旋流器的内流场 ，结果表明雷诺应力模型 比
Ｒ Ｇ — 模型预测旋流器 中的强旋湍流更 为准确 。 Ｎ Ｋｓ 中国石油大学 （ 北京 ） 的丁永强 采用 Ｒ Ｇ 一 Ｎｘ 和三维几何模型 ，通过编制计算机程序获得 了水力 旋流器的内流场分布情况并预测 了旋流器的分离效 率。西南石油学院的任连城 采用 Ｃ Ｄ方法对 Ｒ． Ｆ ｉ ｅｍ ｔ ａ ｅ Ｋ设计 的最佳旋 流器进行 了流场数值 模拟 ， 模拟结果基本满足 （ ） 自由涡运动规律 ，为笔 准
— —
运算 ，可以采用二维轴对称模型计算其内流场。笔 者计算的旋流器计算域 如图 １ 所示 。共划分 ５９ ５８ 个节点 ，５５ ３２个 四边形 网格。采用 了 ３套互为交
（，中国石 油大学 ・ 东 ２ １ 华 ．中国石 油大学 ・ 北京）
摘要
利用 Ｃ Ｄ软件，采用雷诺应力模型分别计算 了３０型和 ２０型水力旋流 除砂器 的内流 Ｆ ０ ５
场 ，得到 了２ 种水力旋流除砂器的轴向、径 向、切 向速度及压强的分布 曲线。通过对所得结果的 分析，发现模拟结果基本符合旋流除砂器的运行规律。比较 ２种旋流 除砂器的 内流场 ，表 明改进 的 ３０型水力旋流除砂器的结构及分离能力优于原来 ２０型水力旋流 除砂器，为水力旋流 除砂器 ０ ５ 的优化设计和选型提供 了可靠的设计依据。 关键词 水力旋流除砂器 Ｃ Ｄ 数值模拟 雷诺应力模型 Ｆ 应用于工程实际来指导旋流器设计。笔者采用较为
２０ｍ ５ ｍ。流体工况为入 口流量 ２０～ ６ ｈ ４ ２０ｍ ／ 。入 ３ １含砂质量分数 １％ ～ ４ ，砂子中径 ２ ｍ，流 ０ １％ ５
体密度 ≤１６ ／ ｍ 。３０型水力旋流除砂器的进液 ． ｃ ０ ｇ
螺旋离心泵内固液两相流的数值模拟
流量
（ ｈ ｍ／）
１５ ６
扬程
（ ｍ）３ ２ຫໍສະໝຸດ 轴功率 （Ｗ） ｋ
２ ． ３２
效率
（ ） ％
６ ２
转速
（／ ｉ） ｒｍ ｎ
１８ ４０
律 和特性研 究是 研 究 的重 点 之一 ＿ ｊ ３ 。借 助 Ｃ Ｄ Ｆ 方法对流体 机械 内部 流场进 行数 值模 拟 得到 越来
越 广泛 的应用 。
对 计算 区域 ， 划分 为非 结构 四面 体 网格 ， 进 并
本文 以 １０×１０ Ｎ 一 ２型 螺 旋 浓 浆 泵作 为 行 了网格无关性 检查 。 ５ ０Ｌ ３
． 模 型泵 ， 以含沙 水 为介 质 ， 用 Ｃ Ｄ方 法 ， 不 同 ２ ２ 数 值 方 法 利 Ｆ 在 采 用分 离 、 式 、 态 计 算 方 法 。湍 流 动 能 、 隐 稳 中值粒径 和体 积浓度 ｖ ｏ ， 其 内流进 行计 算分 ｆ时 对
１ 前言
２ １ 模 型参数 及 网格划 分 ．
选 用 的螺 旋浓浆 泵 ， 主要参 数如表 １ 其 。
螺旋 离心泵 是将螺 旋泵 与离 心泵 融 合为 一体 的新型杂 质 泵 Ｌ 。其 内部 固液 两 相 流 的 流 动规 ｌ ｊ
表 １ １０×１０ Ｎ一 ２型螺 旋 浓 浆 泵 基 本 参 数 ５ ０Ｌ ３
ｒｉ ｅ ｈ ｎ ｙ ｉ ｆｔ ｏ ｉ／ｌ ｉ ｗｏ ｐ ａ ｅ ｆ ｗ ｎ ｔｅ ｃ ａ ｎ ｌｏ ｈ ｕ ａ ｎ ｄ ｂｙｔ ｅ ａ ａ ｓｓ ｏ ｈｅ ｓ ｌｄ ｉ ｄ ｔ — ｈ ｓ ｏ ｉ ｈ ｈ ｌ ｑｕ ｌ ｎ ｅ ｆｔｅ ｐ ｍｐ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｓ ｒ Ｗ ｃ ｎ ｒ ｕ ａ ｕ Ｃ ｅ ｔ ｆ ｇ ｌｐ ｍｐ；ｓ ｄ ｌ ｉ ｗ — ｈ ｓ ｏ ｌ ｅ ｔ ａ ｄ ｌｄ ｎ ｗ ｔｒ ｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔ ｎ ｅ ｉ ｄｉ／ ｉ ｄ ｔ ｏ ｐ ａ ｅ ｆ ｗ；ｆ ｎ ；ｓ ｎ — ｅ ａｅ ； ｕ ｒ ｌ ｓ ｕ ｑ ｌ ｕ ａ ｃ ｍｕａ ｉ ｏ
固液两相流沉降模型与数值模拟研究的开题报告
固液两相流沉降模型与数值模拟研究的开题报告
一、研究背景
固液两相流是一种重要的流体形态，在各个领域均有广泛应用，如化工、能源、环保等。
其中，固液两相流沉降过程是固液分离、浓缩的重要方式之一。
目前，现有
模型在描述固液两相流沉降过程中存在不足，需要更加精确的模型来对固液两相流沉
降进行描述和预测。
二、研究内容
本研究旨在建立一种可靠的固液两相流沉降模型，并进行数值模拟，探究固液两相流沉降规律。
1. 固液两相流沉降模型的建立
建立固液两相流沉降模型，考虑到液相在固相表面的留滞、颗粒沉降速度等多个因素的影响。
基于相对论的粒子运动理论、Navier-Stokes方程、Kynch沉降理论等，
建立固液两相流沉降模型。
2. 数值模拟
使用Fluent软件进行数值模拟，验证建立的固液两相流沉降模型的可靠性，并分析固液两相流沉降规律。
通过改变不同的流体参数和物质参数，以获得不同的土壤颗
粒在不同条件下的沉降特性。
在模拟过程中，考虑到颗粒与颗粒之间的物理相互作用、流体中的湍流效应等。
三、研究意义
通过本研究建立可靠的固液两相流沉降模型，可以预测固液两相流沉降的速度和颗粒大小的变化，为污水处理、土壤重金属污染治理、湖泊沉积物监测等领域提供理
论指导。
同时，本研究的数值模拟结果可以为实验成果提供准确的验证和补充。
搅拌浸出槽固液两相流场的数值模拟
拉 多相流模型 、 以及 多重参考 系法处理搅拌 桨区。对搅拌槽在直 桨式和旋 桨式两种 桨型下的流场以及装有挡板或导流筒
后 的流场情况进行 了比较研究 ， 结果表 明在同等条件下旋桨式搅拌 桨搅拌效果较好 ， 轴向速度 比直桨式搅拌 桨平均高 出 １ ２ ０ ％， 在搅拌槽 中设置挡板和循环筒有利于改善流场速度分布 ， 从而加 强混合效果， 但挡板的改善效果更为显著。 关键词 ： 固液两相流 ； 湍流 ； 轴流
第２ 期 ２ ０ １ ４年 ２月
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ＆ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ２ｌ ５
搅拌浸 出槽 固液 两相 流场 的数值模 拟
吴 宗武 ， 孔建 益 ， 侯 宇， 王兴 东
４ ３ ０ ０ ８ １ ） （ 武汉科技 大学 机械 自动化学院 ， 湖北 武汉
ＷＵ Ｚ ｏ ｎ ｇ — ｗｎ，ＫＯＮ Ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｙ ｉ ，ＨＯＵ Ｙｕ，Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ ｎ ｇ — ｄ ｏ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｇ Ａ ＭＢ Ｉ Ｔ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｌｏ ｆ ｗ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｋ － ｅ ｔ ｕ ｒ ｂ ｕ ｌ ｅ ｎ ｃ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ， Ｅ ｕ ｌ ｅ ｒ － Ｅ ｕ ｌ ｅ ｒ ｍ ｕ ｈ ｉ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｌｏ ｆ ｗ
旋风分离器的气固两相特性研究与数值模拟
旋风分离器的气固两相特性研究与数值模拟摘要旋风分离器是一种利用气固两相流体的旋转运动使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。
它具有结构简单，维护方便，耐高温、高压，造价低等优点，在环保、粉体、石油、化工、冶金、材料等许多领域有着广泛的应用，使得旋风分离器的研究越来越受到重视。
旋风分离器的应用已经有很长一段历史了，由于旋风分离器中的含尘气流属于三维强旋转湍流，伴随着两相分离运动，而且涉及到气固两相相互作用以及凝聚、吸附和静电等许多复杂物理现象，使得理论研究遇到很大困难，理论进展缓慢。
传统的设计是依据己知的操作条件和所需的性能指标，凭借经验先选定旋风分离器的结构形式及尺寸，然后通过半经验公式计算出旋风分离器的效率及压降，再根据计算结果修改尺寸。
设计过程具有很大的盲目性。
本文利用计算流体力学商业软件FLUENT对旋风分离器进行了数值模拟。
在选择了合适的数值模拟方案后，模拟研究了多种情况下的气相速度场、压力场、颗粒运动轨迹、颗粒分级效率、旋风分离器总分离效率等参数。
通过本文大量的数值模拟研究，主要得到了以下这些结论：1) 通过研究确立了一套最适合旋风分离器内部气相流场的数值计算方法：湍流模型采用雷诺应力模型；差分格式采用QUICK格式；压力梯度项插补格式采用PRESTO格式；计算方法采用SIMPLEC算法。
2) 旋风分离器内的气相主流是双层旋转流，外部是回转向下的外旋转流，而中心是向上旋转的内旋流，且两者的旋转方向相同。
切向速度分布呈现了组合涡的特点，中心区域为强制涡，外部区域为准自由涡。
3) 旋风分离器中旋涡具有不稳定性，它会引起涡核尾部或端部附着在旋风分离器下部壁面并旋转摆动，使得返混现象变严重，同时还会引起结垢现象。
4) 旋风分离器内静压在径向上随着径向尺寸的减小而降低；动压在强制涡和准自由涡的分界面CS处最大。
分离器总压降包括静压降和动压降两部分。
5) 旋风分离器中的颗粒运动很复杂，总的来说，从入口外侧和下方入射的颗粒分别较从内侧和上方入射的颗粒更容易分离。
固液两相流离心泵内部流场的数值模拟研究的开题报告
固液两相流离心泵内部流场的数值模拟研究的开题报告
一、课题背景
液固两相流离心泵是一种广泛应用于化工、轻工、环保等领域的设备，其主要功能是将高纯度、低浓度的悬浮固体物料输送至目标容器中。
离心泵作为一种传动压力更大，精度更高的设备，广泛应用于化工生产过程的悬浮液、乳化液、填料液、废水等的管道式输送。
而开展基于数值模拟技术的固液两相流动研究，对于提高离心泵的性能和对机理的深入认识具有重要的意义。
二、研究目的
本次研究旨在通过对离心泵内部流场进行数值模拟，分析悬浮物料在叶轮内的运动规律，探究流场特性对离心泵性能的影响因素及其内在机理，在提高悬浮物料输送效率和泵的稳定性等方面进行探究。
三、研究内容
1.建立固液两相流离心泵的数学模型，探究泵的叶轮、前后盖板、泵壳等部位的紊流特性以及固相颗粒在泵内水动力场中的运动轨迹和浓度分布规律；
2.采用计算流体力学（CFD）方法对离心泵内部流场进行数值模拟，分析和对比不同工况下流场的变化规律，揭示流场特性对泵的性能的影响因素及机理；
3.结合实验数据，对模拟结果进行验证，评估离心泵的性能，提出提高泵性能的方案和措施。
四、研究意义
1.深入了解离心泵内部流场特性和固相颗粒在流场中的运动规律，从理论上认识固液两相流动和输送机制，为优化设备的基础研发提供理论依据；
2.科学分析和评估离心泵性能的变化规律，为工程实际应用提供参考，优化设计和工艺参数；
3.扩展离心泵的应用领域，为提高化工、环保等领域固液分离和传输效率提供帮助。
数值模拟和fluent方法固液流态
数值模拟和fluent方法固液流态全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数值模拟是一种利用计算机进行数值计算的方法，通过对流体、结构或其他物理现象进行数值模拟，可以帮助研究人员更好地理解和预测实际系统的行为。
在许多工程领域中，数值模拟已经成为必不可少的工具，可以用来优化设计方案、缩短研发周期和节约成本。
而在固液流态方面，数值模拟与fluent方法的结合更是为研究人员提供了一种强大的工具，帮助他们深入探索固液两相流的特性和规律。
固液两相流是指在流体中存在着固体颗粒的情况，例如在搅拌槽、沉降池、旋流器等设备中常见的情况。
固液两相流在许多工业过程中都扮演着重要的角色，比如在矿石选矿、环保处理、液-固分离等方面都有广泛的应用。
由于固液两相流中存在着多种影响因素和复杂的流动机理，传统的实验方法和理论分析在很多情况下难以满足工程需求，因此数值模拟成为了研究固液两相流的重要手段。
在固液两相流的数值模拟中，fluent方法是目前常用的一种方法。
fluent是一种商业化的CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）软件，它能够有效地模拟多种流体现象，包括固液两相流。
fluent方法通过将流动区域离散化成无限小的小体积，然后利用数学方法对连续流场进行求解，从而得到流场中各点的速度、压力、温度等物理量。
在固液两相流的数值模拟中，fluent方法可以有效地模拟颗粒在流场中的运动轨迹、浓度分布、碰撞与聚集等过程，为工程研究提供了重要的参考数据。
在固液两相流的数值模拟中，其中一个关键的问题是固液颗粒与流体之间的相互作用。
在固液两相流中，颗粒颗粒之间的相互作用和颗粒与流体之间的相互作用是非常复杂的。
固体颗粒在流场中会受到流体的阻力、浮力、颗粒之间的碰撞力等相互作用，这些相互作用决定了颗粒在流场中的运动轨迹和浓度分布。
通过数值模拟和fluent方法，研究人员可以模拟出颗粒在流场中的运动过程，得到颗粒的轨迹、速度、浓度等关键参数，从而更好地理解和优化固液两相流的工程过程。
液—固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展
从分 离机理 上看 ，典型液 一 固旋 流器 利用液 体 自由
涡 （ 自由涡 ） 颗 粒 受 到 离 心 力作 用 而 沉 降 ，而 半 使
相与 固体颗粒 之 间相互作 用 的条 件下 ，对液 相采用 雷诺应 力模 型 ，固体 颗粒 采用 随机轨道 模型成 功模 拟 出 固体 颗粒 的运 动轨迹 ，形象 地反 映出 固体 颗粒 在 旋流器 中 的分 离 过 程 。吴 春 笃 等 （０６ Ｅ 采 用 ２０ ）９ ３ 带 旋流修 正 的 Ｋ—ｓ模 型 ，离散 相颗粒 采用 Ｄ Ｍ 模 Ｐ 型 ，通过数 值模 拟 得 到旋 流 器 内部 三 维 流场 的 动 、
其在空间有连续 的速度和温度分布及等价的输运性 质（ 粘性 、 扩散 、 导热 等 ） ；另 一类 是 Ｌｇａｇ 法 ， ａｒｎｅ方 该方法把流体作为连续介质 ，而将颗粒群看作离散 体 系 ，并 以此来 探 讨 颗粒 动 力 学 、颗 粒轨 道 等 ＿ 。 ２ Ｊ
基 于这两 种方法 ，研究 者采 用 了不 同的模 型对 旋流
滤 锥
口
固旋 流器相 比 ，旋流 过滤 器 的锥体 部分 由具 有过 滤 作用 的多孔 材料 组成 ，过 滤锥 外部 由圆柱体 包 围 。
刘 育嘉 ，女 ，１８ ９ ５年 ７月生 ，硕士研究生 。东营市 ，２ ７ ６ 。 ５ ０ １ 图 ２ 液一 固旋流过滤器
１ ４
液一 固水 力旋 流器 两相 流动数 值模拟研 究进展
等 。近 年来 ，随着 各 工业 领域 的不 断发 展 ，对液一 固分离技 术 与装备 提 出 了新 的挑 战 和 更 高 的要 求 。
同时 ，为了适应当今不 断高涨 的降低能耗的要求 ，
目前迫 切需 要开 发 出高分 离速 度 、高脱 水度 、高 分
新型旋流分离器的数值模拟研究
为了减少网格对模拟计算结果的影响，对网格无关性 进行检验，划分了 4 种数量不同的单元网格：62 万、85 万、101 万、120 万，并对不同网格数量的初始模型进行 数值模拟，所得阻力特性曲线如图 2。
1 新型旋流分离器
1.1 结构及分离原理 新型轴向旋流分离器主要由进气管、集尘室、排
气管、中心轴、螺旋叶片（4 片）组成，具体几何结构和 固定尺寸见图 1 及表 1。其分离原理同样利用固体颗 粒物在圆管内受螺旋叶片的导向作用做离心力运动， 从而达到气固分离，但与旋风分离器不同的是洁净后 的气体与分离出来的固体颗粒物速度方向垂直，即互 不影响，极大程度上能改善旋风分离器中固体颗粒物 “二次返流”现象。且集尘室端倾斜、光滑的内壁能加 快分离后固体颗粒物的汇集。因此新型轴向旋流分离 器无论是从结构上还是分离理论上均作了创新，以期 其能达到低能耗及高分离效率要求。
湍流模型的选择参考文献 [17] 采用标准 K-着 模 型，SIMPLE 算法，结合二阶格式进行压力插值，离散 相二阶迎风格式，提高计算精度。
图 1 新型分离器结构示意图
表 1 新型分离器结构参数
结构
字母
初步设计数值
进风管直径
D
中心轴轴径
H
螺旋叶片长度
L
螺旋叶片螺距
S
集尘室倾斜高度
T
螺旋叶片厚度
δ
集尘室下端长度
（b）t、s 对欧拉数 Eu 的影响
图 3 不同因数对欧拉数 Eu 的响应曲面
表 3 响应曲面优化设计回归方程方差分析
平方和
模型 73.38
A 64.52
B
1.3
C
0.78
AB 0.42
AC 0.11
BC 0.13
新型导流式固-液旋流分离器流场的数值模拟
作 为野外净水装置的核 心设备 ， 旋流分离器 （ 下称旋流器） 是一种用于液体非均匀混合物分离的设 备 。它是野外净水装置 的前置处理单元 ， 其分离效果直接影响后续设备的水处理 陛能 。本文研究的旋流
器 属 于 改 进 型导 流 式 Ｌｋｓ 型 固一 旋流 器 ， 设 计 中 ， 寸 、 构 和形 状等 方 面 皆存 在 诸 多不 确 定 因 ａｏ筒 液 在 尺 结
ｃ ｎ ｉ ｏ ｆ ｅ ｏ ｓ ｒ ｓ ｕ ｅｌ ｓ ｎｕ — ｙ ｉ ｄ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ｓ ｏ ｌ ｅｉ ｒｖ ｄ ｂ ｐ ｉ ｌ ｅ ｉｎ ｏ ｙ ｒ ｃ ｃｏ ｅ ｏ ｄ ｔ ｎｏ ｒ ｕ ｅ ｓ ｒ ｓｉ ｐ ｃ ｌ ｅ ｇ ｎ ｓ ｈ ｕ ｄ ｂ ｍｐ ｏ ｅ ｙｏ ｔ ｉ ｓｉ ｐ ｏ ｎ ｓ ｍａ ｓｇ ｆ ｄ ｙ ｌｎ ． ｄ ｈ ｏ
ｔ ｊｃ ｒ ｓ ｂ ｔｎｉ ｆｗｆ ｌ ａ ｃ ｌ ｅ． ｅｕｔｓｏ ａｔｅ ｅ －ｙｅ ｏｉ ｌ ｕｄｈｄｏｙｌｎ ’ ｕ ｓ ｅｓ ｍｏ ． ｅ ｒ ｅｔ ｙ ｉｒ ｕｉ ｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｔ Ｒ ｓｌ ｗｔ ｔ ｗ ｓ ｌ ｓｌ －ｑ ｉ ｙｒｃｃ ｅ ｃｔｉ Ｌ Ｓ Ｔ ａ ｏ ｄｔ ｉ ｏ ｎｌ ｉ ｄ ｌ ｃ ｌ ａｄ ｓｈ ｈ ｎ ｈ ｔ ｄｉ ｏ ｚ ｉ５ Ｌ ｒ Ｏｈ
６
７
１溢 流 口；２ 上 柱段 ：３ 中柱 段 ： ４ 下柱 段 ； ． ． ． ． ５底流 口；６ 进料 口；７ 导流板 ． ． ．
图 １ 导 流式 旋 流 器 简 化 模 型
Ｆ ｇ １ Ｓ ｍｐ ｉ ｅ ｄ ｌ ｆ ｉｅ ｓｏ ｙ ｒ ｃ ｃ ｏ ｅ ｉ ． ｉ ｌ ｉ ｄ ｍｏ ｅ ｖ ｒ ｉｎ ｈ ｄ ｏ ｙ ｌ ｎ ｆ ｏｄ
旋流 器 三维模 型 进行 划分 ， 生成 ｍ ｓ 格式 的文件 ， 后导 人 Ｆｕｎ软 件进行 模 拟 和分析 Ｅ ｅｈ 然 ｌｅｔ ２ ］ 。建立 的导流式 旋流 器 三维 网格模 型 如 图 ２ 示 。 所
旋流器内部流场的数值模拟方法研究
旋流器内部流场的数值模拟方法研究李娟; 闫小康; 李晓恒; 粟文兵; 张玉胜【期刊名称】《《煤炭学报》》【年(卷),期】2019(044)010【总页数】8页(P3250-3257)【关键词】旋流器; 数值模拟方法; 空气柱; 计算流体力学【作者】李娟; 闫小康; 李晓恒; 粟文兵; 张玉胜【作者单位】中国矿业大学化工学院江苏徐州221116; 中国矿业大学煤加工过程装备与控制工程研究中心江苏徐州221116; 迈安德集团有限公司江苏扬州225100【正文语种】中文【中图分类】TD45; TQ051.8旋流器以其操作简单，运行成本低，物理尺寸小等优点广泛应用于化工分离行业。
比如，重介质旋流器因能提供远远大于重力场的分选力，有效降低分选下限，取得灰分相对比较低的细粒煤，成为重要的选煤设备[1]。
旋流器内部流场对其分离性能起着关键作用。
由于旋流器物料的不透光性及流场空间的狭小，其流场测量变得困难。
近年来随着数值计算手段的逐步成熟以及高性能计算机的飞速发展，利用数值模拟来研究旋流器内部流场进而指导物料分离已经成为一种主流。
然而，由于旋流器高变量梯度和强旋转特性的流场特征，尤其是使气-液两相出现明显界面特征的空气柱，使得准确模拟旋流器内部流场具有不确定性，有普适性的一些数学模型无法准确预测该旋流场,例如在湍流模型的选取上，梁政等人将 RSM湍流模型，k-ε湍流模型模拟得到的旋流器流场与实验结果作比，指出k-ε模型模拟得到的旋流器流场准确度较低[2]，其中，k为湍流脉动动能;ε为湍流脉动动能的耗散率。
SONALI Swain选择Standard k-ε，RSM湍流模型模拟低速运行下的小直径水力旋流器，并将两者模拟结果与实验数据对比，发现结果相近[3]。
Irfan Karagoz对比Standard k-ε、RNG k-ε及RSM湍流模型预测的旋流器流场速度和湍流强度，发现后两者预测结果差异较小，因此基于内存和计算时间考量，笔者采用RNG k-ε模型进行后续计算[4]。
Fluent软件 管道中液固两相流动数值模拟研究
管道中液固两相流动数值模拟研究摘要：本次的课题研究主要是了解管道流动的概念及应用，熟悉管道固液两相流的一般计算，分析固体颗粒在环空油管中的沉降。
采用商业软件对气体输送系统进行模拟。
本课题利用Gambit建立几何模型，将模型导入Fluent进行模拟计算，Tecplot软件进行后处理，计算结果用可视化图形表示出来，进而加以分析和总结。
本文对颗粒的沉降末速度进行了分析，分别建立了有、无接箍时的颗粒沉降模型，认为流体在油管中的流动是层流状态。
模拟结果表明，固相的速度分布曲线与液相速度分布曲线相似，只是固相速度曲线相对液相速度分布曲线向下平移了一定数值；颗粒主要分布于环空油管的中部，且分布较均匀；在忽略接箍的影响下，颗粒排出量要大于受接箍影响下的颗粒排出量，原因是接箍附近产生了涡流，颗粒沉降较多。
关键词：固液两相流；数值模拟；Fluent软件中图分类号：TB126Pipe flow characteristics of entranceAbstract：Keywords：solid- liquid two -phase flow；Numerical simulation; Fluent software Classification: TB126目录摘要： (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................................. I II 1 引言. (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内 (1)1.3 课题基本内容和拟解决的主要问题 (2)1.4 欧拉-拉氏模型 (3)1.5 研究方法 (3)1.6 研究意义 (4)2理论方法 (4)2.1控制方程 (4)2.1.1质量守恒方程 (4)2.1.2 动量守恒方程 (4)2.1.3层流的控制方程 (5)2.2采用方法 (5)2.2.1 GAMBIT软件介绍 (5)2.2.2 GAMBIT操作步骤 (7)2.2.3 FLUENT软件介绍 (7)2.2.4 FLUENT操作步骤 (8)3 实验原理 (10)3.1工作原理........................................................................... 错误!未定义书签。
错流涡旋式高效固液分离器内固液两相流的数值模拟
第5卷第9期环境工程学报Vol ．5，No ．92011年9月Chinese Journal of Environmental EngineeringSep ．2011错流涡旋式高效固液分离器内固液两相流的数值模拟梁曦崔康平孙世群梁敏王烨（合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥230009）摘要介绍设计制作的一种新型错流涡旋式高效固液分离装备，利用离散相模型对其进行数值模拟，得到此分离装置的三维液相流场分布、离散相砂粒的运行轨迹以及砂粒的去除效率，明确了其沉淀特征。
其结论对于优化错流涡旋式高效固液分离器的设计具有参考价值。
关键词FLUENT 软件固液分离器污水处理数值模拟中图分类号X505文献标识码A文章编号1673-9108（2011）09-2027-05Numerical simulation of the cross flow swirl solid-liquid separationequipment of high efficiencyLiang XiCui KangpingSun ShiqunLiang MinWang Ye（School of Resources and Environmental Engineering ，Hefei University of Technology ，Hefei 230009，China ）Abstract A new type of cross-flow swirl solid-liquid separation equipment of high efficiency was intro-duced in this paper ，the distribution of three-dimensional liquid flow field ，discrete phase sand running tracksand the removal efficiency of sand were obtained by the model of discrete phase ，defined the characteristics of its precipitation．The conclusions are valuable to the further improvement of the cross-flow swirl solid-liquid separa-tion equipment of high efficiency designing．Key words FLUENT software ；solid-liquid separator ；wastewater treatment ；numerical simulation 基金项目：安徽省科技攻关项目（0701*******）收稿日期：2010－03－08；修订日期：2010－04－13作者简介：梁曦（1985 ），女，硕士研究生，主要从事水污染控制技术研究工作。
叶片圆盘泵固液两相流动规律数值模拟
叶片圆盘泵固液两相流动规律数值模拟周昌静;陈国明;徐长航【摘要】为研究叶片圆盘泵内流动规律,将叶片圆盘泵叶轮分为无叶区和叶片区,采用多重参考坐标系法模拟叶轮在泵体内的转动.采用Eulerian多相流模型、RNG k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,利用Fluent软件对叶片圆盘泵内固液两相湍流进行数值模拟.在水力性能试验验证的基础上,得到叶轮无叶区和叶片区内压力和速度变化规律,以及固相体积分数分布规律.结果表明:旋流是叶轮无叶区内主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,存在叶片区高能流体流向无叶区的轴向流动;固相颗粒大部分集中于无叶区,叶片区颗粒浓度最高是在叶轮出口叶片工作面靠近无叶区处.分析认为大部分固体颗粒直接从无叶区排出而不经过叶轮叶片区是叶片圆盘泵具有良好固相通流能力而又对叶轮磨损较小的原因.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(034)005【总页数】6页(P147-151,158)【关键词】计算流体力学;叶片圆盘泵;无叶区;叶片区;固液两相湍流;流动规律;数值模拟【作者】周昌静;陈国明;徐长航【作者单位】中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东,东营,257061;中国石油大学机电工程学院,山东,东营,257061;中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东,东营,257061;中国石油大学机电工程学院,山东,东营,257061;中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东,东营,257061;中国石油大学机电工程学院,山东,东营,257061【正文语种】中文【中图分类】TE952叶片圆盘泵是一种叶轮结构特殊的离心泵，叶轮轮盘间存在无叶区，性能曲线平坦，通流性能好，叶轮受磨损程度小。
自1988年Max I.Gurth申请第一台叶片圆盘泵专利以来，圆盘泵扬程和效率得到极大提高，成为圆盘泵第二代产品［1］。
叶片圆盘泵用于处理那些含有固体颗粒和黏性凝块状悬浮物的介质和气蚀严重、脉动冲击较大的流体场合时表现出良好的性能［2-3］。
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混合物在分离器内分离停留的时间减少，也是不利
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图３截面浓度随转速变化的规
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于分离的。而且转速提高时，溢流口处紊流强度增
大，导致有部分固相颗粒从溢流口排出，降低了分离
2.学位论文 贾明 均质压燃（HCCI）发动机着火与燃烧过程的理论与数值研究 2006
由于全球经济的飞速发展，能源危机和环境污染问题日益严重，而汽车作为能源消耗和环境污染的主要来源得到了全世界研究者的广泛重视。其中 均质压燃(HCCI)发动机以其高经济性、低NOx和微粒排放的突出优越性成为目前发动机研究的主要方向之一。HCCI在非常短的时间内从概念变为现实，数 值模拟是一个主要的推动因素。本文通过数值模拟研究了HCCI发动机着火与燃烧过程，主要目的是通过模拟工具更好地理解HCCI燃烧过程，并进一步推 动其发展。文中通过修改并整合目前国际流行的HCCI燃烧模型，建立一套由单区、多区、多维模型和解析解构成的完整的HCCI发动机的模拟系统，对 HCCI发动机着火点的预测、运行工况范围的拓展和排放物的控制提供准确迅捷的信息。
（２）旋流器转速对分离效率的影响
通过对模拟结果（图３）可以看出，随着叶轮转
速的提高，靠近旋流器中心的固相浓度逐渐减少，而
靠近壁面处的固相浓度逐渐增加，达到两相分离的
目的。如果转速太低，便不能使固一液两相达到分离
或有效的分层，从而降低分离效率。转速太高时，叶
轮对流体向前的推进速度及轴向速度增加，会导致
4.王福军 计算流体动力学分析-CFD软件原理与应用 2004 5.韩占忠.王敬.兰小平 FLUENT流体工程仿真计算实例与应用 2004
相似文献(2条)
1.期刊论文 贾明.解茂昭.JIA Ming.XIE Mao-zhao HCCI发动机燃烧多维数值模拟(Ⅰ)——模型的建立和比较 -内
燃机学报2007,25(1)
２数值模拟
（１）湍流模型 零方程模型、ｋ－ｅ模型、ｋ－ｔｏ模型和ＲＮＧｋ一８模 型等湍流模型，均是针对充分发展湍流的。本文采 用比较简单的标准ｋ－ｅ湍流模型，可用于多相的分 离、分层以及相间密度比接近于１的混合物分离，利 用混合物特性和混合速度可以捕捉湍流的重要特
性。 （２）固液两相流模型 固一液旋流分离器（图１）利用密度差实现固一液
１概述
选煤行业正期待结构简单、适应性广的新型分 选或分离设备，以扩大适用范围，提高分离或分选精 度。螺旋卸料沉降离心分离和碟式分离…设备，结 构较复杂，造价也较高。水力旋流器由于结构简单、 便于制造和安装，以及处理量大等优点，受到广泛的 采用怛Ｊ。最早发展起来的是静态水力旋流器＂Ｊ。 动态旋流器Ｈ１利用离心力作用分离非均质两相液 体混合物。本文利用流体仿真软件ＦＬＵＥＮＴ”ｏ研究 其内部情况。
（３）模型参数 模型形式和工作原理与ＴＯＴＡＬ型动态旋流器 类似。旋转筒直径５０ ｍｌｎ、长度８００ ｒａｉｎ；旋转栅为四 叶片式结构；叶片长度９５ ｍｉｌｌ和轴线呈５０角；中心 轴直径１０ ｍｍ；溢流口直径３０ ｒａｉｎ和底流出口直
万方数据
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煤矿机电
２００９年第３期
图１ 固液旋流分离器结构图 １一入１５３管；２一入口处机械密封；３一旋转栅；４一轴承座装配； ５一壳体；６一旋转筒皮带轮；７一机械密封；８一法兰；９一旋转筒；
京：清华大学出版社，２００４． ［５］韩占忠，王敬，兰小平．ＦＬＵＥＮＴ流体工程仿真计算实例与应用
［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２００４． 作者简介：董勇（１９７８一），男，工程师。２００３年毕业于黑龙江科技 大学，现为太原理工大学机械电子研究所在读研究生，主要研究方向 为机械结构设计及优化。
（收稿日期：２００８一１２—２９；责任编辑：陶驰东）
２００９年第３期
煤矿机电
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固一液旋流分离器两相流场数值模拟研究
董勇，李文英，王怀法
（太原理工大学，山西太原０３００２４）
摘 要： 采用标准ｋ－ｅ湍流模型和混合模型的数值模拟方法，对固一液旋流分离器内的两相流流
动机理及分离特性进行研究。模拟结果表明，分离特性符合有密度差的两相流分流机理。建立的
模型和使用的计算方法有效。
ｌＯ一支架；１１一底流出口；１２一溢流出口
径８ ｍｍｏ （４）旋转栅 旋转栅（图２）位于旋转筒入口处，随旋转筒一
起旋转使混合液流作高速旋转。混合液获得足够的 切向速度，产生强离心力，促进物料分层、分离，同时 向前推进。
图２旋转栅三维图
（５）网格划分和算法 在ＧＡＭＢＩＴ里构造模型并进行网格划分，在不 同的计算域采用不同疏密程度的网格，以加快计算
速度和精度；计算中采用单精度解算器，压力相采 用ＰＲＥＳＴ Ｏ！算法；压力与速度之间的偶合采用 ＳＩＭＰＬＥ法。
（６）边界条件 １）入口条件 入口液为常温状态下的固．液两相混合物，认为 湍流已经充分发展，含固相体积分数为１０％，固体 颗粒直径ｄ分别取为０．１ ｍｍ、０．２ ｍｍ和０．３ ｍｍ。 ２）出口条件 认为溢流和底流出口是已经充分发展的流体， 取流体流动特征量的梯度为零来作为出口边界条 件。 ３）壁面条件 壁面采用无滑移固壁条件，并使用标准壁面函 数法确定固壁附近的流动；旋转部分采用Ｍｏｖｉｎｇ ｗａⅡ方式。
（收稿日期：２００８—１２—０２；责任编辑：陶驰东）
万方数据
固-液旋流分离器两相流场数值模拟研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
董勇， 李文英， 王怀法， DONG Yong， LI Wen-ying， WANG Huai-fa 太原理工大学,山西,太原,030024
两相流的分离。如果第二相的体积百分比不超过 １０％，可把第二相当成离散相，采用离散相模型（单 体颗粒运动模型）进行模拟。如果第二相体积百分 比超过１０％，可把第二相当成连续相，采用欧拉模 型、混合模型或ＶＯＦ模型。本文采用的是混合模 型，混合模型是一种简化的两相流模型，可以考虑两 相间因速度不同引起的滑移。通过求解混合相的连 续性方程、动量方程、能量方程、第二相的体积分数 方程和相对速度代数方程实现模拟。特别适用于在 重力、离心力或其它体积力作用下粒子或液滴的分 离计算。
煤矿机电 COLLIERY MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY 2009，(3) 2次
参考文献(5条) 1.孙启才 分离机械 1993 2.赵庆国.张明贤 水力旋流器分离技术 2003
3.赵力新.李枫.王尊策 新型水处理装置:动态水力旋流器的试验研究[期刊论文]-工业水处理 2000(01)
使用多维骨架动力学模型模拟了以异辛烷为燃料的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程.通过结合多维CFD程序KIVA和反应动力学程序CHEMKIN实现了化 学反应与流动的耦合运算.结果表明网格密度和时间步长对HCCI的燃烧过程影响不大,而初始温度对着火点影响显著.通过修改多维模型比较了RNG k-ε湍 流模型和标准k-ε湍流模型、Han和Reitz传热模型和传统传热模型、Kong的混合模型和无混合模型,以及不同的缝隙区模型,发现使用RNG k-ε湍流模型 、Han和Reitz传热模型和缝隙流动模型计算结果与实验值更为接近.修改后的多维模型在不同当量比下计算得到的压力、放热率和排放值与实验完全一致 .
ＤＯＮＧ ｙｏｎｇ，Ⅱ％ｎ卅ｎｇ，ＷＡＮＧ Ｈｕａｉ－ｆａ
（Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｍｍ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ Ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｋ．８ ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ ｎｕｍｅｆｉｃＭ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ。ｔｈｅ ｆｌｏｗｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｂｉ—ｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｙｃｌｏｎｅ ｓｅｐａｒａｔｏｒ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．，ｎｌｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｂｉ．ｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ ｗｉｔｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．ａｎｄ ｔｈｅ ｂｕｉｌｔ ｕｐ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｋ－ｅ ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ；ｍｉｘｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｂｉ－ｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ
山东煤炭科技，２００５（２）． 【３］西门子ｓ７—３００系列可编程控制器硬件手［Ｋ］．北京：北京西
门子自动化公司，１９９９． ［４］葛轶．采排水设备自动控制系统的开发研究［Ｄ］．太原：太原
理工大学，２００５． ［５］高林．煤矿井下排水自动控制系统的研究与开发［Ｄ］．太原：
太原理工大学，２００７．
作者简介：程高新（１９８４一），女，安徽理工大学电气与信患工程学 院在读硕士研究生。主要研究方向为计算机监控。
参考文献： ［１］孙启才．分离机械［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９３． ［２］赵庆国，张明贤．水力旋流器分离技术［Ｍ］．北京：化学工业
出版社，２００３． ［３］赵力新，李枫，王尊策，等．新型水处理装置：动态水力旋流器
的试验研究［Ｊ］．工业水处理，２０００。２０（１）． ［４］王福军．计算流体动力学分析一ＣＦＤ软件原理与应用［Ｍ］．北
效率。
（３）固体颗粒大小对分离的影响
分别取ｄ为０．１ ｍｍ，０．２ ｍｉｌｌ和０．３ ＩｎＩｎ三种粒
度直径进行模拟。