径向进气式涡流空气分级机的流场特性与颗粒分级性能数值模拟

摘要

设计了一种径向进气式涡流空气分级机，采用Fluent软件对分级机内流场进行了数值模拟，探讨了转笼转速、进气速度和进气位置对流场的影响。结果表明：气流在分级腔体内并不是垂直上升，而是以一定倾斜角度在腔体内形成环形气流，环形气流方向与转笼转向相同；分级腔内气流为两个方向的双流层，主气流方向与转笼转向保持一致；随着转笼转速的增加，气流主体的方向不变，腔体左侧的对冲气流消失，腔体内形成的环形气流增强，但转笼下侧的二次涡流增大；不同进气速度对分级腔及转笼不同区域的切向速度具有不同的影响；进气位置的不同，分级腔内气流的流动相差较大，进气口位于转笼轴线同侧时的气流较进气口位于转笼轴线两侧时的气流更容易受到转笼的影响，进气位置对转笼周围流场分布的影响较小。采用响应面法对空气分级机的操作参数进行了优化，各参数对分割粒径影响的大小顺序为：转笼转速>进料速度>进气速度，优化的参数为转笼转速4 483 r/min、进气速度15.6 m/s、进料速度9.71 kg/h,在该条件下分割粒径的预测值为40.5μm。

关键词

分级机 / 数值模拟 / 粉体 / 流场 / 流体力学 / 分级性能