具有不同结构特征的回收旋风器中气液两相流的数值模拟

《Canadian Journal of Chemical Engineering》：Numerical simulations of gas–liquid two-phase flow in a recycling cyclone with different structural features

气液两相流数值模拟研究循环旋风分离器结构参数对分离效率的影响，发现回流线显著提升效率尤其在低入口速度时，间隙宽度和隔板尺寸需平衡效率与可靠性，矩形入口效率略高但压力损失大，为工业设计优化提供指导。

　　

摘要

本研究采用数值模拟方法研究了循环旋流器内的气液两相流动及其关键结构参数对分离性能的影响。通过使用气体相的雷诺应力模型（RSM）和液体滴的离散相模型（DPM）结合离散随机游走（DRW）方法，分析了循环管线、间隙宽度、挡板尺寸以及入口几何形状等因素的作用。结果表明，循环管线显著提高了分离效率，尤其是在较低入口速度的情况下。合适的间隙宽度和挡板尺寸对于平衡分离效率与运行可靠性至关重要。虽然矩形入口的分离效率略高于圆形入口，但也会增加压力损失。这些发现为优化循环旋流器设计、提升工业环境中的颗粒分离效果提供了宝贵的指导。