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? ? ? ? 使用CFD流體仿真軟件調(diào)整旋風分離器的構型·
本集視頻主要介紹了如何使用CFD流體仿真軟件來調(diào)整旋風分離器的構型,觀察各尺寸對分離效果和風阻的影響。CFD即計算流體動力學,是一種利用計算機強大的算力進行流體力學計算的工具,相當于計算機風洞的概念?!けM管CFD的計算結果可能與實際稍有差距,但它能夠觀測到現(xiàn)實中難以發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象
? ? ?構建基準旋風模型·首先構建了一個基準的旋風模型,柱段直徑1800毫米,柱段高也是1800毫米,下垂角20度,進口風速20米每秒,排風管直徑990毫米。·通過幾個計算公式分別計算,得出風阻大致在750到850帕斯卡之間,切割粒徑為11.9微米?!ぴ撃P偷腃FD流體仿真計算風阻為765帕斯卡,與計算結果比較接近。調(diào)整各處構型尺寸·接下來將直徑從1800毫米增加到2000毫米,柱段高度也增加到2000毫米,錐角不變,但因為直徑略有增加,所以錐角也會增加?!ねㄟ^計算,風阻基本沒有變化,但切割粒徑從11.9微米下降為9微米,說明稍微增大直徑,風阻基本不會有變化,但對分離效果是有益的?!と绻睆皆黾虞^多,風阻就會明顯增加,并且旋風的高度會有較大增加,需要考慮空間是否夠用。
? ? ? ?排風管插入深度的影響·基準構型是排風管插入深度在柱段和錐段交界位置略靠上,現(xiàn)在將其插到柱錐交界面略靠下,因為離心力和摩擦面積等沒有變化,所以計算時計算的風阻沒有明顯變化。·但CFD計算風阻略有增加,切割粒徑有所上升,也就是分離效果下降了,這是因為排風管插入深度增加,氣體膜面的有效面積減小,導致分離效果下降?!膶嶋H案例來看,柱段風速尤其風向是穩(wěn)定的當排風管插入錐段就會受到氣流的較大擾動,造成旋風的排風管發(fā)生較大震動,乃至引起整個旋風分離器的震動,并且當插入深度過深,排風管進口過于接近下堆砌壁,顯然就可能將分離出的沿砌壁流動的粉塵抽吸至排風管,造成明顯跑粉事故??s短柱段高度的影響·將柱段高度縮短到直徑的一半,排風管插入深度仍到柱錐交界面略靠上,風阻會有所上升,切割粒徑無變化。·各計算式的計算結果雖然仍在同一級別,但比前幾個模型的結果差異變大,說明這個構型的計算是適用性較差。·從實際案例來看,這個構型的分離效果不佳,跑粉比較嚴重,這是因為柱段式高分速的有效且穩(wěn)定的分離區(qū)域到了排風管,進口和錐斷氣流開始紊亂,風速開始降低,逐漸進入排風口。
? ? ? ?增加柱段高度的影響·將柱段高度增加,排風管插入深度維持不變,風阻沒有明顯變化,切割粒徑有所下降。·從實際分離效果看,這種構型的分離效果還是不錯的,和上可縮短柱段高度的粒子相反,加高柱段后主氣流的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)更多,離心效果更佳,而且柱段高度較高,排風管插入深度就可以更深,對短路流的離心效果也是有益的?!ぴ黾又胃叨葧龃罂臻g占用和制造成本,并需要加強柱段的結構強度,這些需要綜合考慮。粒徑分布對跑粉率和收益率的影響·視頻提到,在沒有準確的粒徑分布數(shù)據(jù)的情況下,很難計算短路流和沉底流,進而也無法準確預測跑粉率或收益率。·這表明粒徑分布對于旋風分離器的性能評估至關重要,因為不同的粒徑分布會導致不同的流動模式和分離效率?!ひ虼耍O計師需要依賴精確的粒徑分布數(shù)據(jù)來進行設計和優(yōu)化。
? ? ? 介紹幾種常見的旋風分離器構型及其優(yōu)缺點·設計師不追求所謂的完美構型,而是介紹了幾種常見的旋風分離器構型,并分析了它們的優(yōu)缺點。·這些構型的缺陷有些是可以接受的,特別是當它們處于多級旋風的初級階段時,負面影響較小?!ねㄟ^介紹這些構型,觀眾可以了解不同設計在實際應用中的表現(xiàn),從而選擇最適合的設計或進行改造。分離效果與風阻之間的權衡·視頻提到,有些方法可以提高分離效果,但同時也會顯著增加風阻,而有些方法雖然能提高分離效果,但風阻增加不明顯?!と欢ǔG闆r下,后者對于提升分離效果的效果不如前者明顯?!み@強調(diào)了在設計過程中需要進行權衡,找到最佳的平衡點,以達到既定的分離要求和可接受的風阻水平。 ? ? ? ? ? 設計過程中的突出與妥協(xié)·視頻指出,設計過程是一個突出與妥協(xié)的過程,即盡可能發(fā)揮某些參數(shù)的性能,同時盡可能規(guī)避或控制不可避免的缺陷?!ねㄟ^這種策略,設計師可以最終獲得一個相對理想的設計方案?!み@個過程需要反復驗證和修正,以提高設計的準確度和可靠性。
? ? ? ?出料口結構對沉底流的影響·視頻介紹了出料口結構對沉底流的影響,指出沉底流在某些構型中會影響跑粉率?!ねㄟ^CFD仿真圖,可以看到沉底流在接近出口的位置折返向上至排風口,但實際上沉底流會深入得更深?!榱朔乐钩恋琢髋芊?,需要在關風器或避風閥之前確保排料順暢,底部密封良好,以及使用隔斷結構阻止沉底流的下探。切斷沉底流跑粉的措施·視頻詳細說明了如何切斷沉底流跑粉,包括確保排料順暢、底部密封良好和使用隔斷結構?!τ趦蓪咏惶骈_關的避風閥,需要在第一集之前留有足夠的緩沖空間,以防止物料堆積被沉底流卷走?!ご送?,還需要確保底部的密封,避免氣流從外界進入,托起下落粉體,并與沉底流會合,造成下料停滯和嚴重跑粉。