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褐煤干燥提质使用的旋风分离器流场数值模拟研究
摘要
旋风分离器在褐煤干燥提质过程中具有重要的作用，为了提高其效率，本文基于数值模拟方法，对旋风分离器的流场进行研究。通过对模拟结果的分析，得到了旋风分离器的运行规律，为其优化设计提供了理论依据。
关键词：旋风分离器，褐煤干燥提质，流场模拟
引言
随着社会经济的不断发展，能源的需求量也在不断增加。褐煤作为一种重要的化石能源，在国内的能源结构中占据着重要的地位。但是，由于其含水量较高，需要通过干燥提质来提高其能源利用效率。旋风分离器作为一种广泛应用于干燥工艺中的设备，其具有结构简单、操作方便等优点，受到了广泛的关注。
本文旨在通过数值模拟方法，对旋风分离器的流场进行研究，为其优化设计提供理论依据。
理论部分
旋风分离器的结构如图1所示，其主要由进料管、旋风管和出料管组成。
图1旋风分离器的结构图
由于具有良好的分离效果，旋风分离器已经广泛应用于干燥提质过程中。在旋风分离器的运行过程中，通过旋风管内高速旋转的气流，在分离器内部形成了稳定的环形气流，气流中的颗粒物体会受到离心力的作用，在其撞击旋风管壁的同时完成分离。本文将通过数值模拟方法，对旋风分离器内部气流规律进行研究。
数值计算方法
本文采用了FLUENT软件对旋风分离器内部流场进行数值模拟。通过在分离器内设置三维网格，实现了对分离器内部气流运动规律的分析。本文采用了k-ωSST湍流模型，对气流流场进行了求解。
结果与分析
通过数值模拟，得到了旋风分离器内部流场的分布情况，如图2所示。
图2旋风分离器内部流场分布图
由图2可知，在旋风管内部，在旋风轴线处的流速较高，呈现出环形流向，同时在离旋风轴线较远的位置，流速较低，气流呈现出自旋状态。在旋风管内部，气流的流速越高，离心力作用越大，分离效果也越好。
结论
本文通过FLUENT软件对旋风分离器的流场进行了数值模拟，从而得到了旋风分离器内部气流的运动规律。分析结果表明，旋风分离器内部气流的流速越高，分离效果越好。因此，在旋风分离器的设计中，应该尽可能增大气流的流速，以获得更好的干燥分离效果。
参考文献
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[2]葛明光.空气动力学基础[M].北京：清华大学出版社，2011.
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