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? ? ? ? 使用CFD流體仿真軟件調(diào)整旋風(fēng)分離器的構(gòu)型·
本集視頻主要介紹了如何使用CFD流體仿真軟件來(lái)調(diào)整旋風(fēng)分離器的構(gòu)型，觀察各尺寸對(duì)分離效果和風(fēng)阻的影響。CFD即計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，是一種利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的算力進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算的工具，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)風(fēng)洞的概念?！けM管CFD的計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)際稍有差距，但它能夠觀測(cè)到現(xiàn)實(shí)中難以發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象
? ? ?構(gòu)建基準(zhǔn)旋風(fēng)模型·首先構(gòu)建了一個(gè)基準(zhǔn)的旋風(fēng)模型，柱段直徑1800毫米，柱段高也是1800毫米，下垂角20度，進(jìn)口風(fēng)速20米每秒，排風(fēng)管直徑990毫米?！ねㄟ^(guò)幾個(gè)計(jì)算公式分別計(jì)算，得出風(fēng)阻大致在750到850帕斯卡之間，切割粒徑為11.9微米?！ぴ撃Ｐ偷腃FD流體仿真計(jì)算風(fēng)阻為765帕斯卡，與計(jì)算結(jié)果比較接近。調(diào)整各處構(gòu)型尺寸·接下來(lái)將直徑從1800毫米增加到2000毫米，柱段高度也增加到2000毫米，錐角不變，但因?yàn)橹睆铰杂性黾?，所以錐角也會(huì)增加?！ねㄟ^(guò)計(jì)算，風(fēng)阻基本沒(méi)有變化，但切割粒徑從11.9微米下降為9微米，說(shuō)明稍微增大直徑，風(fēng)阻基本不會(huì)有變化，但對(duì)分離效果是有益的。·如果直徑增加較多，風(fēng)阻就會(huì)明顯增加，并且旋風(fēng)的高度會(huì)有較大增加，需要考慮空間是否夠用。
? ? ? ?排風(fēng)管插入深度的影響·基準(zhǔn)構(gòu)型是排風(fēng)管插入深度在柱段和錐段交界位置略靠上，現(xiàn)在將其插到柱錐交界面略靠下，因?yàn)殡x心力和摩擦面積等沒(méi)有變化，所以計(jì)算時(shí)計(jì)算的風(fēng)阻沒(méi)有明顯變化。·但CFD計(jì)算風(fēng)阻略有增加，切割粒徑有所上升，也就是分離效果下降了，這是因?yàn)榕棚L(fēng)管插入深度增加，氣體膜面的有效面積減小，導(dǎo)致分離效果下降。·從實(shí)際案例來(lái)看，柱段風(fēng)速尤其風(fēng)向是穩(wěn)定的當(dāng)排風(fēng)管插入錐段就會(huì)受到氣流的較大擾動(dòng)，造成旋風(fēng)的排風(fēng)管發(fā)生較大震動(dòng)，乃至引起整個(gè)旋風(fēng)分離器的震動(dòng)，并且當(dāng)插入深度過(guò)深，排風(fēng)管進(jìn)口過(guò)于接近下堆砌壁，顯然就可能將分離出的沿砌壁流動(dòng)的粉塵抽吸至排風(fēng)管，造成明顯跑粉事故?？s短柱段高度的影響·將柱段高度縮短到直徑的一半，排風(fēng)管插入深度仍到柱錐交界面略靠上，風(fēng)阻會(huì)有所上升，切割粒徑無(wú)變化?！じ饔?jì)算式的計(jì)算結(jié)果雖然仍在同一級(jí)別，但比前幾個(gè)模型的結(jié)果差異變大，說(shuō)明這個(gè)構(gòu)型的計(jì)算是適用性較差?！膶?shí)際案例來(lái)看，這個(gè)構(gòu)型的分離效果不佳，跑粉比較嚴(yán)重，這是因?yàn)橹问礁叻炙俚挠行曳€(wěn)定的分離區(qū)域到了排風(fēng)管，進(jìn)口和錐斷氣流開(kāi)始紊亂，風(fēng)速開(kāi)始降低，逐漸進(jìn)入排風(fēng)口。
? ? ? ?增加柱段高度的影響·將柱段高度增加，排風(fēng)管插入深度維持不變，風(fēng)阻沒(méi)有明顯變化，切割粒徑有所下降?！膶?shí)際分離效果看，這種構(gòu)型的分離效果還是不錯(cuò)的，和上可縮短柱段高度的粒子相反，加高柱段后主氣流的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)更多，離心效果更佳，而且柱段高度較高，排風(fēng)管插入深度就可以更深，對(duì)短路流的離心效果也是有益的?！ぴ黾又胃叨葧?huì)增大空間占用和制造成本，并需要加強(qiáng)柱段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這些需要綜合考慮。粒徑分布對(duì)跑粉率和收益率的影響·視頻提到，在沒(méi)有準(zhǔn)確的粒徑分布數(shù)據(jù)的情況下，很難計(jì)算短路流和沉底流，進(jìn)而也無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)跑粉率或收益率。·這表明粒徑分布對(duì)于旋風(fēng)分離器的性能評(píng)估至關(guān)重要，因?yàn)椴煌牧椒植紩?huì)導(dǎo)致不同的流動(dòng)模式和分離效率。·因此，設(shè)計(jì)師需要依賴(lài)精確的粒徑分布數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
? ? ? 介紹幾種常見(jiàn)的旋風(fēng)分離器構(gòu)型及其優(yōu)缺點(diǎn)·設(shè)計(jì)師不追求所謂的完美構(gòu)型，而是介紹了幾種常見(jiàn)的旋風(fēng)分離器構(gòu)型，并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)?！み@些構(gòu)型的缺陷有些是可以接受的，特別是當(dāng)它們處于多級(jí)旋風(fēng)的初級(jí)階段時(shí)，負(fù)面影響較小?！ねㄟ^(guò)介紹這些構(gòu)型，觀眾可以了解不同設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，從而選擇最適合的設(shè)計(jì)或進(jìn)行改造。分離效果與風(fēng)阻之間的權(quán)衡·視頻提到，有些方法可以提高分離效果，但同時(shí)也會(huì)顯著增加風(fēng)阻，而有些方法雖然能提高分離效果，但風(fēng)阻增加不明顯。·然而，通常情況下，后者對(duì)于提升分離效果的效果不如前者明顯?！み@強(qiáng)調(diào)了在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行權(quán)衡，找到最佳的平衡點(diǎn)，以達(dá)到既定的分離要求和可接受的風(fēng)阻水平。 ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)過(guò)程中的突出與妥協(xié)·視頻指出，設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)突出與妥協(xié)的過(guò)程，即盡可能發(fā)揮某些參數(shù)的性能，同時(shí)盡可能規(guī)避或控制不可避免的缺陷。·通過(guò)這種策略，設(shè)計(jì)師可以最終獲得一個(gè)相對(duì)理想的設(shè)計(jì)方案?！み@個(gè)過(guò)程需要反復(fù)驗(yàn)證和修正，以提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和可靠性。
? ? ? ?出料口結(jié)構(gòu)對(duì)沉底流的影響·視頻介紹了出料口結(jié)構(gòu)對(duì)沉底流的影響，指出沉底流在某些構(gòu)型中會(huì)影響跑粉率?！ねㄟ^(guò)CFD仿真圖，可以看到沉底流在接近出口的位置折返向上至排風(fēng)口，但實(shí)際上沉底流會(huì)深入得更深?！榱朔乐钩恋琢髋芊?，需要在關(guān)風(fēng)器或避風(fēng)閥之前確保排料順暢，底部密封良好，以及使用隔斷結(jié)構(gòu)阻止沉底流的下探。切斷沉底流跑粉的措施·視頻詳細(xì)說(shuō)明了如何切斷沉底流跑粉，包括確保排料順暢、底部密封良好和使用隔斷結(jié)構(gòu)?！?duì)于兩層交替開(kāi)關(guān)的避風(fēng)閥，需要在第一集之前留有足夠的緩沖空間，以防止物料堆積被沉底流卷走?！ご送?，還需要確保底部的密封，避免氣流從外界進(jìn)入，托起下落粉體，并與沉底流會(huì)合，造成下料停滯和嚴(yán)重跑粉。
