三维凹壁面切向射流流动特性分析

摘要：

在立式圆筒体分层器内设置半圆形截面切向入口,形成三维凹壁面切向射流,以提高非均相物料机械分离效率.为了揭示三维凹壁面切向射流流动机理,利用示踪剂浓度实验和大涡模拟研究了凹壁面切向射流流动特性,并对浓度场沿流向和展向扩展进行了评价.研究结果表明,示踪剂浓度半值宽随着入口Reynolds数的提高扩展范围增加,流向扩展率为0.019～0.033,展向扩展率为0.079～0.161.在离心力作用下,入口周向60°范围内浓度半值宽沿流向收缩至射流宽度的2/3.圆筒体内壁面存在多个周向滚动发展的流向涡旋,但无展向涡旋.切向速度半值宽和涡量边界值在流向涡旋中心位置出现峰值,展向无明显波动.入口周向180°范围内,未发现二次流涡旋,沿射流流向的切向速度半值宽与圆筒体半径之比小于0.1,未达到离心不稳定性二次流的形成条件.凹壁面切向射流有效降低了涡旋对分层器内主流体的扰动.

关键词：凹壁面切向射流、涡旋、大涡模拟、示踪剂浓度、射流扩展

所属期刊栏目：70

分类号：O358(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目51506133,21476142;辽宁省自然科学基金项目201602595

在线出版日期：2019-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1349-1357