新型固-液旋流分离过程的建模与仿真研究

·5O·水科学与工程技术2013年第5期●，4—百巴．一^!—，污水处理11111—b／0新型固一液旋流分离过程的建模与仿真研究宛西原，漆磊，汪霞(后勤工程学院后勤信息与军事物流工程系，重庆401311)摘要：针对新型固一液旋流分离器实际工作环境，设计了一种新型导流式高效旋流分离器，利用流体力学基本原理．结合T．D哈帝冈柱形旋流分离器模型．建立了新型导流式固液旋流分离器的数学及仿真模型，通过仿真实验获取了新型旋流分离器流场稳定时的进料口速度运用FLUENT软件．结合欧拉多相流分析法和RNGk—湍流模型对其进行数值模拟。得到了流场的压力分布、速度分布、粒子轨迹分布等可视化结果。结果表明，在新型旋流分离器中设计的导流板这一特殊结构能够有效改善循环流，并提高该旋流分离器的分离效率．为旋流分离器取得较好分离效果的工作参数设定提供了技术指导和理论依据。关键词：固一液旋流分离器；数学模型；数值模拟；Fluent；KNGk-z模型中图分类号：TQ051．8+4文献标识码：B文章编号：1672—9900(2013)05—0050—04ModelingandSimulationResearchAbouttheSeparationProcessofaNewSolid-liquidHydrocycloneSeparatorWANXi—yuan．QILei．WANGXia(DepartmentofLogisticsInformationandMilitaryLogisticsEngineering,LEU,Chongqing401311，China)Abstract：Forsomeproblemsofthenewsolid—liquidhydrocycloneinactualoperation，designinganewdiversioncycloneseparatorwhichisofhighseparationeficiency．Byanalyzingtheprincipleofthecycloneseparator，fluidmechanicsfundamentallawscombinedwithc~indficalcycloneseparatormodeling，establishingmathematicalmodelingofsolid—liquiddiversioncycloneseparator．Foundthespeedofthenewcycloneseparatorfeedinletvelocitybycalculationandsimulation，inordertofurtherstudytheflowfieldstructureofthecycloneseparator，applyingtheFLUENTsoftwarecombinedwithEulerianmuhiphaseanalysisandRNGk-6turbulencemodelingtosimulatecycloneseparator’Sflowfield．Obtainthevisualizationresultoftheflowfieldpressuredistribution，velocitydistributionandtheparticletrajectoriesdistribution．theresultshowsthatthespecialstructureofthedeflectordesignedinthecycloneseparatorcanefectivelyrefinethedegradationofcirculationflowandimprovetheseparationeficiencyofthecycloneseparator，providethetechnicalguidanceandtheoreticalfoundationforthecycloneseparatorcanseparatediameterofparticlesisaround5umandmorethanthat．Keywords：Solid—LiquidHydrocycloneseparator；mathematicalmodel；numericalsimulation；Fluent；RNGk-emodel我国是一个自然灾害多发的国家．水灾及突发性水污染事件时有发生．造成饮用水源的污染和破坏野外应急净水装置是应急条件下解决野外供水保障的重要装备．该装备可在野外或应急条件下进行水净化作业．以满足人们的饮用水需求。该装备前级水处理系统主要采用旋流分离技术对原水进行处理．其分离性能是反映野外应急净水装置水净化作业效率的一项重要指标开展旋流分离器的数学建模和仿真研究。对