旋风分离器内气相旋转流不稳定性的实验研究

作     者：宋健斐 孙立强 解明 魏耀东 SONG Jianfei;SUN Liqiang;XIE Ming;WEI Yaodong

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 河北石油职业技术大学河北省流体测控仪表工程实验室河北承德067000 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2022年第73卷第7期

页      面：2858-2864,I0001页

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22178382) 河北省自然科学基金项目(B2021411001)。 

主　　题：旋风分离器 旋转流 瞬时切向速度 不稳定性 摆动频率 

摘      要：旋风分离器内气相旋转流具有较强的不稳定性,其表现形式是旋转流的旋转中心围绕几何中心的偏心摆动,导致流场的瞬时速度随时间发生脉动变化。这种旋流的不稳定特性难以用时均流场参数进行描述,需要用动态流场参数描述,为此采用热线风速仪测量了φ300 mm旋风分离器内瞬时切向速度随时间的变化。实验结果表明瞬时切向速度是由气体湍流形成的高频脉动和旋转流偏心摆动形成的低频脉动两部分叠加构成,据此探讨了旋转流摆动形成的机制。瞬时切向速度的低频脉动来源于刚性涡的偏心摆动,脉动幅值与偏心距成正比。通过瞬时切向速度频域建立了旋转流的摆动频率与入口速度、筒体直径和排气管直径的计算模型。