旋流分离器内三维两相流场的实验研究.pdfVIP

维普资讯 第 24卷 第 9期 北 京 理 工 大 学 学 报 Vo1．24 No．9 2004年 9月 TransactionsofBeijingInstituteofTechnology Sep．2004 文章编号 2004)09—083304 旋流分离器 内三维两相流场的实验研究 彭 炯 ， 李广贺 ， 王 宏 ， 黄 俊， 张 旭 (清华大学 环境科学与工程系，北京 100084) 摘 要 ：为了研究内置格栅旋流分离器的分离机理 ，采用粒子动态分析仪测定了旋流分离器 内部的三维两相流场． 实验表明，主体流动为三维螺旋的向下运动，中央存在一个和底流VI贯通 的螺旋形空气柱 ；固体颗粒浓度在格栅 内 壁附近出现的最大值在格栅 内部 ，随着格栅半径的减 小，固体颗粒的浓度减小，在靠近空气柱 附近出现最小值；底 流中固体颗粒的粒径明显大于进水和出水中固体颗粒粒径． 关键词 ：旋流分离器；暴雨径流；富营养化；粒子动态分析仪 中图分类号 ：X522；X703．3 文献标识码 ：A ExperimentalStudyon theThree-Dim ensional Two—PhaseFlow Field in aHydr0cycl0ne PENG Jiong， LIGuang—he， WANG Hong， HUANG Jun， ZHANG Xu (DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing 100084，China) Abstract：In orderto studythe mechanism ofseparation ofthehydrocyclonewith separation screen，particledynamicsanalyzerwasused to measurethethree—dimensionaltwo～phaseflow field inthehydrocyclone．Themeasuredresultsshow thatthemainflow inthehydrocycloneisa three—dimensionalhelicaldownward movementwith an air core directly connected with the underflow pipe．Themaximum concentration oftheparticleoccursneartheinnerwallofthe screen anddecreaseswiththeradius．Itreachesaminimum neartheaircore．Thesizeofthe particleintheunderflow iSmuchlargerthanthatintheinflow andoverflow． Keywords：hydrocyclone；stormwaterrunoff；eutrophication；particledynamicsanalyzer 暴雨径流具有流量大、冲击性强、污染负荷高、 内流体 的 切 向速 度 和 轴 向速 度 ．1981年 ， 所含固体悬浮物的粒径较小等特点．暴雨径流固体 liiBeeaeBH~率先采用激光测速仪测定了直径 75m m 悬浮物中所含的大量氮和磷，成为水体富营养化的 水力旋流器的三维流场速度[5]．褚 良银等人用粒子 重要原因L1J．旋流分离器作为一种分离和分级的设 动态分析仪对柱锥形水力旋流器 中固液两相流速 备 ，已广泛应用于选矿和采矿工业、化学工业、石油 度、固粒的尺寸和浓度进行了实测[6]．作者利用