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高教探索2025年第03期:基于边界层理论的旋流除砂器分离模型构建

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张宏意;王建军;刘增光;

单位:中国石油大学(华东)新能源学院;

摘要:本研究旨在构建一个基于边界层理论的旋流除砂器分离效率的预测模型。首先,通过数值模拟方法对旋流除砂器的有效体积流量和有效停留体积进行了校正,得到了停留时间的计算公式。随后,分析了边界层中固体颗粒受力的变化,考虑了速度梯度对颗粒受力的影响,并在此基础上推导出适用于旋流除砂器的径向运动微分方程。基于这些修正,进一步建立了旋流除砂器的分离模型。实验验证结果表明,对于粒径大于13μm的颗粒,模型预测的相对误差为12%,显著低于传统边界层理论预测的46.5%,显示出与实验结果更高的吻合度,能够为工程设计提供更为精确的参数支持。

关键词:旋流除砂器;;分离模型;;自然旋流长;;数值模拟;;固液分离