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摘要
为探究几何相似涡流空气分级机环形区流场的分布特性，建立不同尺寸的涡流空气分级机模型，提取关键结构的几何参数，通过数值模拟分析尺寸比例因数对分级机环形区流场分布的影响。模拟结果表明，在相同进口风速下，几何相似分级机模型环形区内切向速度呈准自由涡的分布。模型尺寸增大，环形区内柱面面积加权平均切向速度增大，环形区切向速度分布不均匀。转笼内外缘切向速度越接近，环形区内近转笼外缘处切向速度产生的波动越小。几何相似分级机模型环形区内径向速度分布符合点汇流动的规律，除了在靠近转笼外缘处径向速度数值有较大差异外，环形区其余位置柱面面积加权平均径向速度不随比例因数变化而变化。以几何相似分级机模型数值模拟数据作为训练样本拟合分级机环形区内柱面面积加权平均切向速度和径向速度预测公式，并建立测试样本分级机模型对预测公式进行验证。柱面面积加权平均切向速度和径向速度预测值与模拟值的最大误差分别为3.5%和1.8%。此外，通过对几何相似涡流空气分级机模型环形区流场运动相似和动力相似分析，得出几何相似分级机模型流场具有相似性。
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单位北京化工大学; 机电工程学院
