CFD 应用于分离过程:旋风分离器(第 2 部分)
我们在上一篇文章中介绍了工业应用中主要涉及的分离过程,重点介绍了气固旋风分离器。如前所述,旋风分离器主要依靠离心力将固体颗粒从气流中分离出来。这些设备设计用于各种操作条件,由于其结构简单,投资和维护成本较低 [1]。在这方面,主要所有设计都基于 Stairmand [2] 和 Lapple [3] 设计。Stairmand 设计效率高,具有高压降设计。另一方面,与 Stairmand 设计相比,Lapple 设计通过降低分离效率产生较低的压降。
尽管 Stairmand 和 Lapple 设计是新型旋风分离器设计的基础,但在过去几年中,人们已经发现这些设备的效率受不同参数的影响,并且提出了一些改进方案。最常见的研究侧重于改进或描述旋风分离器的行为,认为几何参数的变化是主要因素。这些研究可以总结如下:
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入口配置: Iozia 和 Leith [4];林等人。 [5];赵等人。 [6];贝尔纳多等人。 [7];赵等人。 [8];埃尔赛义德和拉科尔 [9];苏等人。 [10];萧等人。 [11];米西卢利亚等人。 [12]。
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旋风器主体配置: Kim 和 Lee [13];艾奥齐亚和利斯 [4];霍夫曼等人。 [14];翔等人。 [15];金文等人。 [16];蔡等人。 [17];向和李[18];布拉尔等人。 [19];萧等人。 [11]。
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涡流探测器配置: Kim 和 Lee [13];Iozia 和 Leith [4];Lim 等人 [20];Raoufi 等人 [21];Hsiao 等人 [11]。
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除尘器配置: Kaya和Karagoz[22];Elsayed和Lacor[23]。
然而,这些研究大多只侧重于评估单一几何参数对旋风分离器行为的影响。因此,近年来,一些研究人员致力于通过结合实验设计 (DOE) 与各种建模方法(例如响应面法 (RSM) 和人工神经网络 (ANN) 方法)进行多目标优化 (INCLUIR REFERENCIAS)。