多喷嘴射流式分离器内气固流动特性的数值模拟

基于商用软件Fluent 6.3.26，采用雷诺应力模型及DPM离散相模型并结合理论分析，对基于喷嘴造旋的射流式分离器内两相流动特性进行了模拟计算，得到了较为全面的两相流动规律与细节。结果显示，分离器内部切向速度峰值可达160 m·s?1，自由涡区的切向速度约为130 m·s?1，旋流强度明显高于传统旋风单管；沿轴向下，下行流流量逐次减少，其中稳流体顶部下行流降低最为明显，下行流减少致使颗粒卷入内旋流概率增加，分离效果下降；分离器内部局部存在顶部贴壁射流、射流区二次流及灰斗口旋涡流等次级流动；分离器压降约为27.43 kPa，喷嘴区内外旋流能耗分别为4.57 kPa（21.8%）、5.76 kPa（27.6%），稳流体区内外旋流能耗分别为5.85 kPa （27.6%）、4.01 kPa（18.9%）；分离器对应的切割粒径较小，约为1.6μm，极限粒径约为10μm，符合工业应用要求；基于所建颗粒受力模型及模拟条件下，分离空间可分离的临界粒径为1～2μm，3μm及以上颗粒的逃逸浓度小于0.15 g·m?3，满足下游烟机对气流的净化要求。