基于Q判据的不同排气管直径旋风分离器内部涡分析

作者：高助威; 王娟^*; 王江云; 毛羽; 李军; 魏耀东

来源：石油学报(石油加工), 2018, 34(06): 1172-1180.

DOI：10.3969/j.issn.1001-8719.2018.06.016

• 旋风分离器
• 排气管直径
• Q判据
• 涡等值面
• 涡线图

为了研究排气管直径对旋风分离器内部流场的影响,采用雷诺应力模型对4种不同排气管直径的旋风分离器进行气相流场的数值模拟,同时引入Q判据识别内部空间涡的结构。结果表明,利用Q判据做出的涡等值面,可以较为直观地看出涡结构的变化趋势。在一定范围内,减小排气管的相对直径,可以使旋风分离器内部流动更加稳定;但当排气管直径过小时,内部湍动作用会加剧,能量损失加大。在壁面处,有封闭的涡线形成,能量损失加剧;改善壁面处的涡平衡,可以有效抑制封闭涡线的形成,从而减小能量损失,提高分离效率。此外,涡核摆动并不是随着排气管直径的增大就越剧烈,而是存在一个极值,在极值处涡核摆动整体最小;适当地调整排气管直径,有利于涡结构的平衡,提高流体的稳定性,从而提高分离效率。

• 单位
  重质油国家重点实验室; 中国石油大学（北京）