FLUENT数值模拟揭示水力旋流器流场特性与优化关键

本文主要探讨了水力旋流器流场的数值模拟研究，发表于2005年的《热科学与技术》期刊。作者魏新利等人利用计算流体力学软件FLUENT，结合RSM（Realizable k-ε）模型对用于油水分离的水力旋流器进行了深入的数值模拟分析。RSM模型在处理复杂湍流情况下表现出良好的适用性，其模拟结果显示出旋流器内的流场呈现出Rankine涡的特点，并与之前实验结果有良好一致性，验证了所选用的湍流模型和算法的有效性。 在研究过程中，他们发现旋流器上游区域存在着严重的紊流现象，两侧出现了循环流，这对油水两相的分离过程产生了负面影响。这种流动形式需要通过改进旋流器结构来改善，以提高分离效率。此外，作者还对油-水两相流场进行了深入研究，揭示了液-液两相分离的基本现象，这对于理解旋流器的工作原理和优化设计具有重要的参考价值。 这项工作对于提升水力旋流器的设计优化具有实际意义，因为它利用数值模拟技术突破了实验研究的局限，可以提供更快速、精确的流场数据，帮助工程师们在设计阶段就预测和优化旋流器性能，降低实际设备的试错成本。该研究领域的重要性和工程应用前景进一步推动了旋流器技术的发展，特别是在石油、化工、冶金等领域，旋流器作为关键分离设备的地位日益凸显。