动态旋流器在固液两相流分离中的CFD模拟与优化

该篇文章《两相流场数值模拟研究》由董勇和李文英合作完成，发表在太原理工大学机械电子工程研究所。研究的主题围绕油水分离用动态和静态水力旋流器的分离原理和结构特性，旨在设计并优化适用于固液两相流分离的动态旋流设备。作者们特别关注了如何通过调整底流和溢流口尺寸，以提升设备在实际应用中的性能。 文章的核心内容是采用计算机流体动力学（CFD）数值模拟方法，对固液旋流分离器内的两相流流动机理进行了深入探讨。研究重点在于固相浓度分布的变化规律，特别是如何随转速和固体颗粒直径的变化而变化。实验结果显示，分离特性符合有密度差的两相流分流机理，这为深入理解固液分离的基本原理、流场特性和设备结构优化提供了有力的工具。 在模拟过程中，文章选用的标准k-ε湍流模型是关键的计算工具，因为它是工程流场计算中最常用的模型之一，能有效处理多相分离、分层以及相间密度接近的混合物。此外，作者还提到了与传统离心沉降分离（如螺旋卸料沉降离心分离和碟式分离）相比，水力旋流器在结构简单性、制造成本和处理能力方面的优势，这使得它在选煤行业得到了广泛的应用，特别是在处理难以浮选的煤泥水时。 本文的研究成果不仅有助于改进现有的固液分离设备，也为新型分离设备的设计和优化提供了新的思路和技术支持。通过结合理论模型和数值模拟，作者们希望能够推动固液分离技术的发展，提高效率和精度，减少后续工序中的煤泥量，从而对整个煤炭分选行业产生积极的影响。