轴流式液液旋流器内流场的数值模拟的综述报告.docx

轴流式液液旋流器内流场的数值模拟的综述报告
轴流式液液旋流器是一种常用的液液分离设备，主要应用于石油化工、化学工业、食品工业、环保等领域。液液旋流器通过利用旋流作用将悬浮在液体中的微小液滴分离出来，其分离效率比传统的静态分离器更高。为了进一步提高液液旋流器的分离效率和运行稳定性，需要对其内部流场进行深入的数值模拟研究。
液液旋流器的内部流场主要包括旋流器进口部分、旋流器本体和旋流器出口部分三个部分。在旋流器进口部分，由于液体进入旋流器后的流动方向突然改变，会形成一个涡旋，这个涡旋被称为先导涡。先导涡的形成对后面的液液分离过程起到了关键作用，因为它能在缩短液液分离区域的同时，还能提高其分离效率。由于先导涡的形成是与旋流器入口构造有关的，不同的液液旋流器的入口构造也不同，需进行不同的数值模拟才能研究其对先导涡的形成和其它流动参数的影响。
在旋流器本体中，液体沿着轴向进入旋流器本体后，进入到一圈九个旋流室中。旋流室内形成的旋流涡群将悬浮在液体中的液滴向外推向壁面，通过旋流室的分型板，悬浮的液滴被分离出来。旋流涡群的叶片可分为过流段和旋流段两部分，旋流室中液体的流动状况可用雷诺应力模型进行数值模拟，分析其流动叶片的受力状态和液体的分离效率。
旋流器出口部分主要是液液分离后的液体的流动状态，液体分离后沿着轴向流动，最终通过旋流器出口离开旋流器。在出口部分，旋流器若干个输出口的数量、尺寸、排列方式等因素会影响液液分离效果，需进行数值模拟研究。
对于液液旋流器内部流场的数值模拟研究，常用的数值模拟方法有计算流体力学（CFD）方法和离散相方法（DEM）。CFD方法可用于分析旋流室内的旋流涡群流动状况和旋流室的分离几率，离散相方法主要用于模拟悬浮微粒在液流中的运动状态，从而实现对液滴分离效果的预测。
通过数值模拟研究，我们可以了解液液旋流器内部流场、流动参数、分离效率等方面的情况，为进一步改进旋流器的设计和运行提供了重要参考。