旋风分离器计算结果.docx

旋风除尘器性能的模拟计算
一、 下图为旋风除尘器几何形状及尺寸，如图 1 所示，图中 D、L
及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整，其余参数
保持不变。
图 1 旋风分离器几何形状及尺寸（正视图）
旋风分离器的空间视图如图 2 所示。
图 2 旋风分离器空间视图
二、旋风分离器数值仿真中的网格划分
仿真计算时， 首先对旋风除尘器进行网格划分处理， 计算网格采
用非结构化正交网格，如图 3 所示。
图 3 数值仿真时旋风分离器的网格划分（空间）
图 4 为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。
图 4 旋风分离器空间网格空间视图
本数值仿真生成的非结构化空间网格数大约为 125 万，当几何尺
寸（如 D、L 及长宽比）改变时，网格数会略有变化。
三、 对旋风分离器的数值模拟仿真
采用混合模型，应用 Eulerian （欧拉）模型，欧拉方法，对每
种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算，计算残差 <10-5 ，
每种工况迭代约 50000 步，采用惠普工作站计算， CPU耗时约 12h。
以下是计算结果的后处理显示结果。 由于计算算例较多， 此处仅
列出了两种工况条件下的计算后处理结果。
图 5 是 L=，D= 入口长宽比 1:3 ，入口速度 10m/s 时，
在 y=0 截面（旋风分离器中心截面）上粒径为 88 微米烟尘的体积百
分数含量分布图。 可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用， 灰尘被
甩到外壁附近， 而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周， 烟尘的体积浓度
最大。
粒径 88 微米烟尘的空间浓度分布 ( 空间 )
粒径 88 微米烟尘的浓度分布 ( 旋风分离器中心截面 )
粒径 200 微米烟尘的空间浓度分布 ( 空间 )
粒径 200 微米烟尘的浓度分布 ( 旋风分离器中心截面 )
图 5 L= 、D=、长宽比 1:3 ，入口速度 10m/s 时烟尘空间分布
粒径 88 微米烟尘的空间浓度分布 ( 空间 )
粒径 88 微米烟尘的浓度分布 ( 旋风分离器中心截面 )