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颗粒物污染是近年来中国比较突出的环境问题之一，随着环境保护法律法规和排放标准的日趋严格，旋风器作为多种场合分离颗粒物的主要设备有必要进一步提高其整体的分离能力。为了更好的提高旋风器整体性能，本次研究对双进口旋风器出口旋转流的分离能力做了进一步的试验研究和理论分析。通过对近年来在旋风器和旋转流研究应用领域的文献资料调查和分析，认为出口旋转流对旋风器整体分离能力的影响还需进一步研究。针对高性能旋风器的出口旋转流，利用试验分析、数值模拟以及理论推导相结合的方法研究旋风器不同入口风速下出口旋转流的流场构造以及该流场对不同粒径颗粒物的分离能力。针对本次研究搭建的旋转流场测试试验台，配置了试验研究的测试装置，并对所使用仪器进行了校正。以XSTM-Ⅱ型旋风器为基础模型，利用五孔球型探针对不同入口风速下的出口旋转流场进行测试研究。通过对试验结果的分析，得到了出口旋转流流场的速度分布情况。旋风器出口旋转流场属于一种保持芯管旋流模式的旋转受限射流，整体上看出口旋转流呈准强制涡分布，切向速度分量符合公式U=kr，并通过拟合试验数据得到了k值沿无因次轴向距离的变化分布。另外出口旋转流的回流现象较少，轴向速度方向一致，并且越靠近边壁处轴向衰减越剧烈。该旋转流的径向速度方向一致指向边壁，同其他速度分量相比径向速度小一个数量级，可以忽略其对旋转流场分离能力的影响。通过试验得到的上述流场构造为进一步建立的理论模型以及下一步的数值模拟奠定了分析验证的基础条件。通过动量矩守恒原理建立了双进口旋转流相似转换模型。根据动量矩的分析，建立的旋转流相似转换模型可以将试验测试的流场结果转换为不同条件下的流场分布情况，实现了对试验结果的应用转换，也为下一步的颗粒物分离模型以及数值模拟的应用提供了参数条件。通过理论推导和经验公式相结合的方法，建立了出口浓度场模型。当给定旋风器总效率时，由此模型可计算得到单一粒径双进口旋风器的出口浓度场分布，还可以得到单一粒径或某一粒径范围内的旋风器分级效率，计算结果可同样为分离模型和两相流模拟提供有效的参数条件。结合试验结果通过理论分析得出描述旋转流场中不同粒径颗粒物运动规律的颗粒物分离模型。应用颗粒物分离模型分析颗粒物的运动轨迹，得出出口旋转流中任意位置不同粒径颗粒物运动到边壁的时间公式以及此过程中颗粒物轴向运动的距离公式，并计算出不同粒径颗粒物在出口旋转流中的运动轨迹，为进一步应用旋转流分离能力而进行的设备改造提供了设计参数，同时也为下一步出口旋转流的两相流模拟提供了有效的参照对象。对旋风器出口的单相流和两相流模型进行数值模拟。应用k-ε模型对单相流进行了旋转流数值模拟，对应验证了试验测试的结果。应用欧拉—欧拉方法中的混合模型对两相流进行了旋转流中颗粒物浓度场的数值模拟，同样也对应验证了出口旋转流分离模型的计算结果，经过互相验证得到了结合试验基础的关于单相流和两相流的虚拟实验平台。

关键词：旋风器旋转流分离性能数值模拟流场构造

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不同形式导流板对旋风器性能影响的试验研究

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硅酸盐通报 2007年第2期26卷 242-246页

作者：赵峰陈延信刘文欢徐德龙西安建筑科技大学材料学院西安710055

通过对加设不同形式导流板的旋风器进行试验研究,结果表明:不同形式导流板均不同程度地降低了旋风器阻力,同时也对分离效率产生了不同的影响。其中3#、4#导流板降阻幅度较大,但分离效率相对较低;2#的降阻效果强于1#,但弱于3#、4#,同时... 详细信息

通过对加设不同形式导流板的旋风器进行试验研究,结果表明:不同形式导流板均不同程度地降低了旋风器阻力,同时也对分离效率产生了不同的影响。其中3#、4#导流板降阻幅度较大,但分离效率相对较低;2#的降阻效果强于1#,但弱于3#、4#,同时并没有降低分离效率;1#导流板只在一定限制条件内有减阻效果,其总体分离效率却比较高。

关键词：固气比导流板旋风器压降分离效率

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单双进口旋风器阻力特性的试验研究

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东华大学学报（自然科学版） 2002年第6期28卷 111-113页

作者：赵兵涛沈恒根东华大学环境科学与工程学院上海200051

针对旋风器内气流场偏心或轴不对称的情况,改变了旋风器的进口结构,提出了双进口旋风器模型,对比了单、双进口旋风器的阻力特性并进行了分析,指出双进口结构形式较单进口更有利于降低旋风器阻力。

关键词：双进口旋风器阻力特性试验单进口

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基于LabVIEW系统研发旋风器导流板减阻装置

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计算机与应用化学 2008年第8期25卷 1038-1043页

作者：刘文欢陈延信徐品晶赵锋安卫东李辉程福安西安建筑科技大学、粉体工程研究所陕西西安710055

阐述了LabVIEW软件的特点、功能,介绍在旋风筒导流板减阻器研究开发中的具体应用。实践证明,采用LabVIEW数据采集分析系统,对试验及研发工作起到较大促进作用。试验研究加设不同形式导流板的旋风器,结果表明:不同形式的导流板减阻器均... 详细信息

阐述了LabVIEW软件的特点、功能,介绍在旋风筒导流板减阻器研究开发中的具体应用。实践证明,采用LabVIEW数据采集分析系统,对试验及研发工作起到较大促进作用。试验研究加设不同形式导流板的旋风器,结果表明:不同形式的导流板减阻器均不同程度地降低了旋风器阻力,同时对分离效率产生相应的影响。其中3号导流板减阻器降阻最大可达40%,其分离效率相对较低;2号的降阻效果优于1号弱于3号,但分离效率基本不变;1号导流板减阻器在一定条件内有减阻效果,其分离效率却比较理想。

关键词： LabVIEW 旋风器减阻疏导器数据采集

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