新型溢流管分离器流场及分离性能研究

马学良; 赵翔; 汪威; 林纬; 喻九阳

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202501013

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (3) : 331 -337. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202501013

新型溢流管分离器流场及分离性能研究

马学良, 赵翔, 汪威, 林纬, 喻九阳

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摘要

针对现有固-液分离器颗粒捕捉能力弱、结构优化不足、分离效率低的现状，设计了两种新型溢流管结构的水力旋流器。采用计算流体力学（CFD）技术和实验等方法，研究了不同溢流管结构对旋流器流场、空气柱形成、压力分布、能量损失、速度场以及分离精度的影响。结果表明：渐缩型（b型）和渐扩型（c型）溢流管有效抑制了循环流和短路流，减少了能量损失，并显著提高了分离精度。尤其是c型旋流器，其溢流管底部的收缩结构抑制了短路流，显著提高了低密度颗粒的分离效率，避免了“溢流跑粗”现象。与传统旋流器（a型）相比，新型旋流器在提高回收率和分离效率方面表现出更好的性能，在处理细颗粒时更为明显。试验进一步证明了新型溢流管设计在提高固-液分离效率方面的优势。