旋風(fēng)分離器文獻(xiàn)綜述(DOC)

1、關(guān)于旋風(fēng)分離器的研究綜述組員：管清韋，孔繁星，呂萍摘要：旋風(fēng)分離器的主要功能是盡可能除去輸送氣體中攜帶的固體顆粒雜質(zhì)和液滴，達(dá)到氣固液分離，以保證管道及設(shè)備的正常運(yùn)行。本文從氣固分離理論、旋風(fēng)分離技術(shù)研究進(jìn)展及旋風(fēng)分離器機(jī)理研究三個(gè)方面展開(kāi)討論。關(guān)鍵詞：氣固分離、旋風(fēng)分離器一、氣固分離理論氣固分離技術(shù)就是將固體顆粒從氣流中分離出來(lái)，是眾多工業(yè)流程的必備技術(shù)之一。它所涉及的分離器種類非常多，應(yīng)用時(shí)的目的又不一樣，按不同的分離機(jī)理、工作環(huán)境等均可有不同的設(shè)計(jì)，但一般常見(jiàn)的主要是應(yīng)用在旋風(fēng)分離器和脈沖噴吹袋式除塵器領(lǐng)域。本研究項(xiàng)目主要是利用旋風(fēng)分離器分離煤層氣中細(xì)微的粉塵，即粒徑小于10ym的固體顆

2、粒（大于10ym的固體顆粒已經(jīng)可以得到效率很高的分離效果了），提高旋風(fēng)分離器的分離效率。此分離方法屬于機(jī)械力分離，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，能在高溫高壓下維持正常工作，造價(jià)也不高，是工業(yè)生產(chǎn)中的良好選擇。氣固分離機(jī)理及分類在氣固分離技術(shù)領(lǐng)域，有許多普遍的分離機(jī)理。重力分離機(jī)理：這是最基本的一種分離形式，如沉降室。氣固混合物中的固體顆粒的分離主要借助中立的作用，固體顆粒在重力沉降過(guò)程中必然會(huì)與氣體產(chǎn)生差異，從而兩者分離。慣性分離機(jī)理：利用槽型構(gòu)件組成的槽型分離器、迷宮式分離器等，凡能與分離構(gòu)件表面相碰撞的固體顆粒都有可能被分離構(gòu)件所捕獲，含塵氣流中的粉塵粒子都應(yīng)與分離構(gòu)件相碰撞而被搜集。離心式分離機(jī)理：常用

3、旋風(fēng)分離器。當(dāng)氣體從旋風(fēng)分離器的入口進(jìn)入時(shí)，粉塵由于受到離心離德作用而被甩到邊界上，并且離心沉降，從下端出口流出，而氣體分子卻仍在分離器的中心，并通過(guò)回流而從上方出口流出。Stk在這些分離過(guò)程中，有一個(gè)準(zhǔn)則關(guān)系式：S，即粒子所受離心力與氣體介質(zhì)所作用的阻力之比。按作用的情況對(duì)氣固分離器進(jìn)行分類，可分為四大類：機(jī)械力分離，靜電分離（分離固體粒子粒徑0.010.1pm），過(guò)濾分離（分離固體粒子粒徑0.1pm），濕洗分離（分離固體粒子粒徑10.1pm）。煤層氣工業(yè)一般少用后三種，因?yàn)楹笕N分離速度慢、成本高，且不適用于高溫高壓等苛刻的條件。但是那些粒徑較小的固體顆粒也必須除去，所以本項(xiàng)目針對(duì)的微小粒

4、子粒徑為小于10pm，而一般的旋風(fēng)分離器通常只可除去10pm以上的固體粒子，因此對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，希望我們可以成功突破這種局限。氣固分離的基本物理模型塞狀流分離型式：在層流運(yùn)動(dòng)中，這是氣固分離的常用理論模型，在這種模型中，顆粒完全不返混，氣流帶動(dòng)顆粒前進(jìn)的速度為V,捕集力推動(dòng)顆粒向捕集面移動(dòng)的速度為U,則顆粒向捕集面移動(dòng)的速度為軌跡可表示為dhdl橫混分離模型：在湍流運(yùn)動(dòng)中,氣固分離的物理模型常呈這種模型。我們可以假設(shè)顆粒在捕集分離空間的橫截面上是混合均勻的,沿軸向上則近于塞狀流,在dt時(shí)間內(nèi)，氣流帶動(dòng)顆粒走過(guò)距離dl,同時(shí)分離力使顆粒像分離面移動(dòng)了Udt距離,假設(shè)任意的該橫截面上顆粒的

5、濃度為N則該截面濃度變化為dnUdtU=dlnHL1全返混模型：如果在分離器內(nèi)顆粒的混合十分強(qiáng)烈,則分離過(guò)程呈此型式,即顆粒在全體積內(nèi)是均勻混合的,在同一時(shí)刻內(nèi)空間各點(diǎn)的濃度都一樣,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,由于顆粒不斷向捕集面移動(dòng),濃度就會(huì)變小。在實(shí)際的分離設(shè)備中,分離模型遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這些模型復(fù)雜,可能是上述三個(gè)模型的不斷組合,在我們的項(xiàng)目中,我們可能會(huì)先從簡(jiǎn)單的模型開(kāi)始試驗(yàn),循序漸進(jìn),不斷積累相關(guān)的操作經(jīng)驗(yàn),以便使結(jié)果更加準(zhǔn)確些。氣固兩相流邊界層的流動(dòng)規(guī)律在我們的項(xiàng)目中,包括有對(duì)設(shè)計(jì)裝置的模擬,所以需要了解清楚邊界層的具體情況。顆粒在流場(chǎng)中所受的力可以分為以下幾類,第一類是與流體顆粒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)（重力、

6、慣性力、壓差力）,第二類是依賴于流體顆粒的相互運(yùn)動(dòng),一些與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向平行（阻力、虛擬質(zhì)量力、Basset力），另一些與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向垂直（升力、Magnus力、Saffman力）。當(dāng)顆粒濃度較高，粒度較大而使流動(dòng)不再能視為擬單相流時(shí)，固相的存在反過(guò)來(lái)就會(huì)對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生影響，這種影響使氣固兩相流中不再是氣相單方面作用于顆粒相，而是雙向耦合的。小顆粒的加入會(huì)抑制湍流，大顆粒則會(huì)增強(qiáng)湍流。當(dāng)旋風(fēng)分離器用來(lái)分離小顆粒時(shí)，增加入口顆粒濃度時(shí)分離器的壓降不僅沒(méi)有增加，反而有所減小。這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的信息，因?yàn)槲覀冄芯康奈⑿」腆w粒子正是會(huì)對(duì)分離效果產(chǎn)生這種影響，所以我們需要進(jìn)一步研究壓降與入口顆粒濃度的

7、關(guān)系。對(duì)小顆粒，其運(yùn)動(dòng)基本上是由流體運(yùn)動(dòng)和湍流擴(kuò)散控制的。這時(shí)，顆粒碰擊壁面后，馬上又跟隨氣流運(yùn)動(dòng)，因此壁面反彈的影響不大；對(duì)較大的顆粒，由于慣性，反彈變得更加重要。由于我們所研究的煤層氣中包括有大顆粒與小顆粒，所以我們必須弄清楚這些影響，這將是一個(gè)重要工作。u=v=v=0；ggpIu=u=Ugp層流邊界層：邊界條件可寫為=T,y=0,x0w=T=T,p=p,y二gpgppg這只是簡(jiǎn)單的邊界條件，如果加入顆粒擴(kuò)散項(xiàng)對(duì)求解結(jié)果的影響，需建立一種新的模型，顆粒相連續(xù)方程中引入了擴(kuò)散項(xiàng)。事實(shí)上，顆粒在平板上的切向速度會(huì)受到諸如平板表面粗糙度、滑動(dòng)摩擦系數(shù)和顆粒壁面碰撞等因素的影響，所以，又引入了滑動(dòng)

8、系數(shù)。湍流邊界層：氣流速度分布與距壁高度呈冪次關(guān)系，即u=桃(y/y0)*在湍流邊界層中，剪切應(yīng)力增加時(shí)，會(huì)交替出現(xiàn)高速區(qū)和低速區(qū)，從而形成漩渦。即便加入的顆粒濃度很低，也會(huì)顯著改變顆粒特性。顆粒與湍流的相互作用時(shí)間就是漩渦的生存時(shí)間。氣固分離理論與旋風(fēng)分離在邊界層上，設(shè)邊界層的邊緣處的速度為Vb，則邊界層內(nèi)的氣體速度分布可寫(R-R)2v=vwB52排氣管以下任一截面切向速度u的關(guān)系式為Ucr/二2.15F)0.5idD丿eUi為含塵氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器的入口速度；F-為旋風(fēng)分離器進(jìn)口截面積；D為旋風(fēng)分離器筒體直徑；de為旋風(fēng)分離器排氣管直徑。李楊新提出的徑向速度計(jì)算式：-2rR+1012rv

9、=rcc125R-r012如右圖，進(jìn)入旋風(fēng)分離器的含塵氣流沿桶壁邊旋轉(zhuǎn)邊下降，也同時(shí)有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)域，當(dāng)旋轉(zhuǎn)氣流的大部分到達(dá)錐體頂部附近時(shí)，則開(kāi)始轉(zhuǎn)為向上流動(dòng)（具體工作原理會(huì)在后文具體描述），在回流區(qū)內(nèi)大部分外渦旋轉(zhuǎn)變成為內(nèi)渦旋。對(duì)上排氣旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器內(nèi)的速度分布明顯地由中心區(qū)的準(zhǔn)強(qiáng)制渦和外部的準(zhǔn)自由渦組成；由于邊界層效應(yīng)引起的中心筒表面附近的短路二次流是很重要的，它使分離效率降低。由于流場(chǎng)內(nèi)的速度梯度而使顆粒受到的Saffman升力對(duì)顆粒的分離有著很大影響，極細(xì)（v5ym）的顆粒受其影響不大，因?yàn)樗鼈兺ǔ８S主流運(yùn)動(dòng)而很少進(jìn)入邊界層中；較大的顆粒在壁面附近跳躍，反復(fù)的向

10、壁面靠近，又離開(kāi)，直到被分離下來(lái)，因?yàn)樯椭w粒從核心區(qū)向壁面靠近，在壁面附近時(shí)方向逆轉(zhuǎn)，阻使顆粒減速接近壁面，而一旦顆粒撞擊壁面，它又促使顆粒離開(kāi)壁面。而當(dāng)顆粒以很小的橫向速度碰撞時(shí)，則無(wú)法反彈而被分離下來(lái)。在分離器的每一截面上徑向速度V取得最大值的位置是逐漸的由接近中心向器壁轉(zhuǎn)移，而后又向中心移動(dòng)，在接近出口區(qū)域，由于葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的影響以及頂壁的阻擋作用，徑向速度有一相對(duì)峰值出現(xiàn)，在葉片內(nèi)部由于落煤管的阻擋作用，也存在一峰值。且前者的值大于后者。由于出現(xiàn)漩渦與回流，分離器內(nèi)由上而下流動(dòng)特性不斷變化。由于工作環(huán)境的苛刻，旋風(fēng)分離器存在一些很難改進(jìn)的缺陷。對(duì)煤層氣的分離所需的分離器與

11、一般的分離器結(jié)構(gòu)有所改變，導(dǎo)致效率有所下降，迫使提高分離器入口速度來(lái)彌補(bǔ)，從而加重了對(duì)分離器內(nèi)壁的磨損，阻力損失增加等一些較為嚴(yán)重的問(wèn)題。而且旋風(fēng)分離器體型龐大，會(huì)制約系統(tǒng)的大型化發(fā)展。二、旋風(fēng)分離技術(shù)研究進(jìn)展環(huán)流式旋風(fēng)分離器據(jù)了解,工業(yè)生產(chǎn)排放的大量亞微米粉塵較其他粒徑粉塵對(duì)人類及環(huán)境的危害更大,卻難以脫除。在目前工業(yè)上常用的除塵方法中,重力沉降法只能分離100pm以上粗顆粒;常規(guī)的旋風(fēng)除塵器可分離10pm左右的細(xì)顆粒，高效的多管旋風(fēng)除塵器還可將5pm以上的細(xì)粉塵捕集下來(lái);濕洗分離法是通過(guò)液層、液滴和液膜來(lái)捕集粉塵的，它可分離15pm的粉塵，效率高而可靠,但氣體內(nèi)易夾帶液霧,而且只能在較低溫

12、度下使用，還具有設(shè)備較大易產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題;過(guò)濾分離可將1O.lym的粉塵有效捕集下來(lái)，但設(shè)備龐大，造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用高，且不能處理有結(jié)露或粉塵吸潮性強(qiáng)的物系;靜電除塵器對(duì)0.01lym的粉塵有較好的分離效率,但設(shè)備造價(jià)過(guò)高，操作和管理的要求也比較高。由青島科技大學(xué)經(jīng)過(guò)十年研究和開(kāi)發(fā)的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器和環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)，有效地克服了上述除塵裝置的不足。鑒定專家組認(rèn)為，該系列技術(shù)以多相流體湍流流動(dòng)的理論研究成果為基礎(chǔ)，所開(kāi)發(fā)的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，均處于同類設(shè)備的領(lǐng)先水平。所開(kāi)發(fā)的8項(xiàng)專利技術(shù)為企業(yè)解決了四十余項(xiàng)工程技術(shù)難題，并拓展了旋風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。該系統(tǒng)的除塵顆粒半徑最小可達(dá)到ly

13、m,達(dá)到了靜電除塵級(jí)的水平;比傳統(tǒng)的旋風(fēng)除塵器的氣體處理量提高10倍以上;同時(shí)具有壓降低、放大效應(yīng)小、占地省、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。工作原理及特點(diǎn)如附圖所示，環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的外形為圓柱圓錐形，但直筒段內(nèi)設(shè)有由李建隆等人開(kāi)發(fā)的與直筒同軸的內(nèi)件。啟用時(shí)，氣體從直筒段下部以切向方式進(jìn)入器內(nèi)內(nèi)件，在內(nèi)件中螺旋上升進(jìn)行一次分離，達(dá)到凈化要求的大部分氣體直接從頂部排出，少部分氣體連同被分離下來(lái)的粉塵由頂部特設(shè)旁路引入錐體，在錐體內(nèi)進(jìn)行二次分離，分離后的流體在錐體下部沿軸心返回一次分離區(qū)，少量氣體將粉塵送入灰倉(cāng)后返回器內(nèi)。1此新型旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)在于：（1）壓降低。流體由直筒段底部旋轉(zhuǎn)而上，直接從頂部

14、出氣口排出，流體流動(dòng)路線短，且內(nèi)件中只有一個(gè)向上的旋渦，流體沿徑向、軸向速度梯度小，流體剪應(yīng)力小，故壓降和能耗低（壓降僅為常規(guī)型旋風(fēng)除塵器的二分之一左右）。（2）放大效應(yīng)小。由于器內(nèi)剪應(yīng)力小、能耗低，在大直徑設(shè)備中仍能保證多相流分離所需要的旋轉(zhuǎn)速度，器內(nèi)流體不易發(fā)生湍動(dòng)，故放大效應(yīng)小。克服了常規(guī)型設(shè)備放大效應(yīng)顯著，在大處理量時(shí)需多臺(tái)并聯(lián)操作的弊病。（3）分離效率高。特殊的流路設(shè)計(jì)，防止了流體的短路及錐體和灰倉(cāng)內(nèi)顆粒的卷?yè)P(yáng)，使分離效率大幅度提高，且具有操作彈性大、操作穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。大量工業(yè)應(yīng)用的結(jié)果表明，大型環(huán)流式旋風(fēng)除塵器（直徑在1.2m以上）的分割粒徑可達(dá)1.2ym左右，壓降僅為5001O

15、OOPa,且直徑放大后，不會(huì)產(chǎn)生分離效率的顯著下降，并具有操作穩(wěn)定性強(qiáng)，操作彈性大的優(yōu)點(diǎn)。該系列專利成果分別于2004年12月、2010年12月通過(guò)了由山東省科技廳組織、中國(guó)科學(xué)院余國(guó)琮院士和李洪鐘院士、工程院金涌院士主持的項(xiàng)目鑒定，其鑒定意見(jiàn)為：達(dá)到了同類技術(shù)和設(shè)備的國(guó)際領(lǐng)先水平。并于2005年獲山東省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，2011年獲山東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。推廣業(yè)績(jī)由青島科技大學(xué)化學(xué)工程研究所自主開(kāi)發(fā)的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器在1997年獲國(guó)家發(fā)明專利（專利號(hào)：ZL92106712.7）,環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)、直流降膜式旋風(fēng)除霧器等獲5項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：01243742.5；01243741.7；Z

16、L92219769.5；ZL02270076.5；ZL01243740.9)，2006年環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的導(dǎo)流整流器獲國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào)：031350585)。近年來(lái)，我公司利用環(huán)流式旋風(fēng)分離系列專利技術(shù)的優(yōu)越性能，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程逐一進(jìn)行流場(chǎng)模擬，并依據(jù)過(guò)程的耐磨損、耐高溫、防堵塞等要求調(diào)整結(jié)構(gòu)和內(nèi)構(gòu)件。累計(jì)推廣應(yīng)用600余臺(tái)套，攻克了四十余項(xiàng)工程技術(shù)難題，企業(yè)應(yīng)用后的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著?，F(xiàn)列舉部分應(yīng)用實(shí)例如下：、由大連理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的褐煤干餾工藝，其中因煙氣溫度高(550C以上)、粉塵含量高等因素，采用常規(guī)旋風(fēng)分離器難以滿足分離要求，采用我單位開(kāi)發(fā)的環(huán)流式旋風(fēng)分離器兩級(jí)串聯(lián)除塵分離效率可達(dá)

17、99.5%以上。已成功應(yīng)用于陜西神木富油能源科技有限公司褐煤干餾工藝。目前環(huán)流式旋風(fēng)分離器已順利投入使用(2)、多晶硅、有機(jī)硅單體生產(chǎn)多采用流化床反應(yīng)器，催化劑為硅銅粉，因涉及軍工，多年來(lái)國(guó)外一直對(duì)中國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖。該系統(tǒng)除塵的難度在于，硅粉硬度極高，對(duì)器壁沖刷嚴(yán)重；要求一級(jí)除塵器具有顆粒分級(jí)功能，只回收510pm以上的粉塵，二級(jí)對(duì)5pm以下粉塵應(yīng)徹底去除；一級(jí)分離下來(lái)的粉塵在不影響反應(yīng)器內(nèi)取熱構(gòu)件的前提下，順利回床。針對(duì)上述要求，我公司采用特殊材料制成襯里以提高設(shè)備的耐磨性能。由于采用襯里，內(nèi)構(gòu)件壁厚大為提高，需對(duì)除塵器流場(chǎng)逐一模擬以調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸?，F(xiàn)已在多晶硅，有機(jī)硅行業(yè)應(yīng)用二百余臺(tái)，為企業(yè)

18、創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，且使用周期從過(guò)去使用EII型高效旋風(fēng)除塵器僅3個(gè)月延長(zhǎng)至5年以上。、國(guó)內(nèi)由乙炔和醋酸生產(chǎn)醋酸乙烯時(shí)，大多數(shù)采用流化床反應(yīng)器，催化劑為椰殼活性炭浸漬醋酸鋅經(jīng)干燥而成。流化床出氣的除塵器原采用Dili型，存在活性炭對(duì)器壁沖刷嚴(yán)重，設(shè)備使用周期僅半年，而且因除塵效率不高，催化劑損失嚴(yán)重，并造成后續(xù)工段堵塞問(wèn)題。針對(duì)上述工況，采用導(dǎo)流形式降低活性炭對(duì)器壁的沖刷。因活性炭為多孔介質(zhì)，表觀密度小，經(jīng)反復(fù)使用后粒度極細(xì)，湍流旋渦對(duì)顆粒的運(yùn)動(dòng)行為影響大，故設(shè)計(jì)時(shí)，在流場(chǎng)模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)整流構(gòu)件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了反復(fù)調(diào)整。自2001年始，環(huán)流式旋風(fēng)除塵器已在該行業(yè)推廣應(yīng)用40余臺(tái)，為企業(yè)創(chuàng)造了良好

19、的經(jīng)濟(jì)效益。在山西三維集團(tuán)運(yùn)行的除塵器，一年可為廠家節(jié)省催化劑二十余噸，年節(jié)約和增收資金壹仟叁百余萬(wàn)元。且設(shè)備的使用周期提高到了5年以上，消除了生產(chǎn)中的安全隱患。、安徽安慶曙光化工有限公司為我國(guó)最大的氰化鈉生產(chǎn)基地，年產(chǎn)固體氰化鈉4萬(wàn)噸，干燥過(guò)程采用從美國(guó)引進(jìn)的高溫閃蒸成套技術(shù)與裝備。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)干燥系統(tǒng)所用旋風(fēng)分離器效率低、易堵塞、物料損耗高。雖后設(shè)洗滌塔進(jìn)一步凈化排氣，因氰化鈉為劇毒物料，對(duì)排氣含塵的要求非常高，環(huán)評(píng)不達(dá)標(biāo)。針對(duì)上述工況，我公司在設(shè)計(jì)時(shí)首先通過(guò)流場(chǎng)模擬加長(zhǎng)了一次分離區(qū)高度，調(diào)整了導(dǎo)流整流器結(jié)構(gòu)，以提高除塵效率。然后對(duì)易積存物料的區(qū)域加設(shè)導(dǎo)流輸送板，利用氣體對(duì)易積存物料區(qū)域的沖

20、擊，防止堵塞；同時(shí)，依據(jù)工況下氣體的含水蒸汽量計(jì)算出了水分凝析溫度，通過(guò)調(diào)整操作條件與壁面伴管加熱，防止水分析出；由此設(shè)計(jì)的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器于2003年5月投入工業(yè)使用。經(jīng)用戶測(cè)算，環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的收率達(dá)到了99%以上，解決了設(shè)備易堵塞的工程難題，洗滌塔更換循環(huán)液的時(shí)間從8小時(shí)延長(zhǎng)至96小時(shí)，并于2004年12月順利通過(guò)了“環(huán)境管理體系”認(rèn)證，并為企業(yè)年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益近500萬(wàn)元。因環(huán)流式旋風(fēng)除塵器使用效果好，安慶曙光化工集團(tuán)有限公司已將原美國(guó)進(jìn)口的干燥生產(chǎn)線上的旋風(fēng)除塵器拆除，更換了環(huán)流式旋風(fēng)除塵器。、環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)在超細(xì)粉體氣流干燥中的應(yīng)用。環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)于2002年用于廣西瑞泉公司超細(xì)

21、膨潤(rùn)土氣流干燥的除塵。二級(jí)旋風(fēng)除塵器除下的粉塵粒度在2mm以下的達(dá)到了75%，應(yīng)用效果良好。（6）、北京礦冶研究總院在浙江、江蘇、大連、吉林、內(nèi)蒙、甘肅等地建立的24條粉末炸藥生產(chǎn)線中全部采用環(huán)流式旋風(fēng)除塵器進(jìn)行炸藥收集。使炸藥收率從90%提高到98%以上。每年多回收的炸藥價(jià)值近4千萬(wàn)元。由于壓降低，全年可節(jié)省電費(fèi)114萬(wàn)元。（7）、同時(shí)環(huán)流式旋風(fēng)除塵器還分別用于中國(guó)石化齊魯分公司的高壓聚乙烯裝置和熱電廠硫氨凈化裝置、北京利德恒環(huán)保公司的供熱鍋爐排煙脫硫除塵、石家莊以嶺藥業(yè)的原料回收等工程?；亓餍蛣?dòng)態(tài)旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)研究至今已有一百多年歷史,然而旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能計(jì)算仍不能完全

22、擺脫經(jīng)驗(yàn),多年來(lái)對(duì)旋風(fēng)分離器的基礎(chǔ)研究和技術(shù)改進(jìn)從未間斷,內(nèi)容涉及許多方面,包括分離機(jī)理探究、內(nèi)部流場(chǎng)描述、分離性能計(jì)算模型建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等,所有研究的目的最終是為了提高細(xì)粉分離能力、降低阻力、減小設(shè)備尺寸。到目前,各國(guó)學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)都為此做了各種改進(jìn)的措施,現(xiàn)就幾個(gè)典型方法做以介紹。（1）改變?nèi)肟谛问?進(jìn)氣口對(duì)分離性能有著重要的影響,選擇合理的進(jìn)口形式具有可使內(nèi)部流場(chǎng)對(duì)稱、穩(wěn)定,避免形成上灰環(huán),減小壓損等許多優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于進(jìn)氣口形式,前面已經(jīng)做了大量敘述,在此不再贅述。（2）改變筒體結(jié)構(gòu):對(duì)于旋風(fēng)分離器筒體,較常采用的是直筒單錐式結(jié)構(gòu),如前面介紹過(guò),筒體直徑以及筒體高度對(duì)分離性能都有

23、一定的影響。對(duì)這方面的研究已經(jīng)很成熟普遍,除了通過(guò)確定最優(yōu)的直徑尺寸、筒體高度來(lái)提高分離性能外,還可以改變傳統(tǒng)的筒體結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化分離器的性能。（3）為了消除“上灰環(huán)”的影響,Buell公司、上海化工研究院等單位設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了旁路式旋風(fēng)分離器。這種分離器是在主體外部、距頂部一定距離處開(kāi)設(shè)一個(gè)螺旋面式的旁路分離室,用來(lái)將上灰環(huán)中的顆粒引出返送回分離室,改善分離性能,將筒錐式旋風(fēng)分離器圓錐段倒置改裝成擴(kuò)散式旋風(fēng)分離器,氣流在筒體內(nèi)向下旋轉(zhuǎn)過(guò)程巾,流通面積逐漸變大,減小了顆粒向中心運(yùn)動(dòng)從排氣管排出的可能性,并且反射屏也有效減弱了微細(xì)粉塵的返混,提高了分離效率。另外提高分離效率,增大處理量,多管式分離器結(jié)構(gòu)也

24、進(jìn)行了大量的研究,并取得了很好的效果。國(guó)外研究進(jìn)展國(guó)外關(guān)于旋風(fēng)器分離模型的研究始于20世紀(jì)60年代,并分別基于上述分離理論從不同的角度采用不同的方法進(jìn)行研究,較為全面、系統(tǒng)和詳細(xì)。代表性的研究有:綜述2003年第6期46中國(guó)粉體技術(shù)臼井于1969年假設(shè)旋風(fēng)器內(nèi)氣固兩相的分離過(guò)程是一次分離、二次分離及過(guò)渡區(qū)域內(nèi)分離過(guò)程的綜合值,進(jìn)而給出了效率分離模型的綜合表達(dá)式。Sproull于1970年采用與電除塵器相類似的方法,給出了旋風(fēng)器效率的分離模型計(jì)算公式,該式的表達(dá)形式與Deutsch公式一致。D.Leith和W.Licht于1972年考慮湍流擴(kuò)散對(duì)固相顆粒分離的影響，基于邊界層分析理論,把氣流中懸

25、浮顆粒的橫向混合理論與旋風(fēng)器內(nèi)氣流的平均停留時(shí)間相結(jié)合,從理論上嚴(yán)格推導(dǎo)出了分級(jí)效率模型,該模型把旋風(fēng)器的分級(jí)效率表示為由旋風(fēng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的無(wú)因次特性系數(shù)C、由運(yùn)行參數(shù)確定的修正慣性系數(shù)7以及切向速度分布指數(shù)n的函數(shù)。水田和木村典夫于1974年結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),給出了旋風(fēng)器分級(jí)效率的計(jì)算式,該式把分級(jí)效率表示為固相顆粒粒徑與分割粒徑dc50的指數(shù)函數(shù)形式。Dietz于1981年基于terLinden的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將旋風(fēng)器內(nèi)的氣固兩相分離區(qū)域劃分為3個(gè)區(qū)域即:入口分離區(qū)域、下降流分離區(qū)域和上升流分離區(qū)域,并根據(jù)D.Leith和W.Licht的橫向混合模型的思想，推導(dǎo)出了旋風(fēng)器內(nèi)氣固兩相分離模型。在筒

26、徑為200mm的旋風(fēng)器上，采用燃煤飛灰作為固相顆粒進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較吻合。Mothes和Loffler9,10于1988年將Dietz三分離區(qū)域的假設(shè)擴(kuò)展為四分離區(qū)域,即在原有基礎(chǔ)上增加了排氣芯管分離區(qū)域，從而修正了Dietz模型對(duì)于分離過(guò)程預(yù)測(cè)的不連續(xù)性，引入粒子沉降系數(shù)修正了旋風(fēng)器內(nèi)、外渦固相的濃度擴(kuò)散效應(yīng)，并考慮了排塵口底部的返混現(xiàn)象和濃度的徑向梯度變化，提出了另一分離模型，模型的假設(shè)條件比較接近旋風(fēng)器內(nèi)實(shí)際的分離狀況且考慮較為全面。在筒徑為190mm的旋風(fēng)器上,該模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相吻合Clift11等于1991年根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較了以上3種旋風(fēng)器內(nèi)

27、氣固兩相分離模型。結(jié)果表明,D.Leith和W.Licht模型在計(jì)算氣流在旋風(fēng)器內(nèi)的平均停留時(shí)上有一定的局限性,并在其假設(shè)條件下重新推導(dǎo)了D.Leith和W.Licht模型,計(jì)算結(jié)果表明分級(jí)效率圖為S形曲線;Dietz模型亦存在同樣的問(wèn)題,但在小直徑旋風(fēng)器的固相顆粒物分級(jí)效率預(yù)測(cè)上,Dietz模型仍具有一定的準(zhǔn)確性;而Mothes和Loffler模型總體上優(yōu)于其它兩個(gè)模型。Li.E和Y.Wang12于1989年假設(shè)在外渦內(nèi)固相顆粒的沉降可被忽略，且壁面上固相顆粒的濃度梯度為0，僅存在有限的湍流擴(kuò)散,并考慮了固相顆粒的徑向濃度分布并在不同的分離區(qū)域做出不同的假設(shè),推導(dǎo)了新的分離模型,盡管該模型在

28、理論上與Dirgo和Leith13于1985年的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為吻合，但其邊界條件的假定在一定程度上仍值得商榷。R.L.Salcedo141993年從理論上分析了L-L模型、Dietz模型、M-L模型和L-W模型4種旋風(fēng)器氣固分離模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并在筒徑為305mm的旋風(fēng)器上實(shí)驗(yàn)加以比較驗(yàn)證，結(jié)果表明,Mothes和Loffler模型在理論考慮的相對(duì)完備性和估算結(jié)果的準(zhǔn)確性使它的描述與旋風(fēng)器內(nèi)部的氣固兩相流動(dòng)較為接近并優(yōu)于其它幾種模型。ZhaoZhong-ming和R.Pfeffer15于1997年以D.Leith和W.Licht分離模型為基礎(chǔ),按照旋風(fēng)器分離模型與重力沉降室的橫向混合分離模型表達(dá)形

29、式的相似性，將L-L模型中的參數(shù)7運(yùn)用固相顆粒服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的規(guī)律進(jìn)行積分簡(jiǎn)化,推導(dǎo)出了以750為參數(shù)的旋風(fēng)器總分離效率簡(jiǎn)化模型,與經(jīng)典研究結(jié)果的對(duì)比表明，結(jié)果比較一致，但該模型僅能在一定程度上反映旋風(fēng)器的總體分離能力。W.S.Kim和J.W.Lee16于1989年同時(shí)考慮湍流擴(kuò)散和邊界層固相顆粒的沉降作用,將旋風(fēng)器內(nèi)部分為兩個(gè)主要的分離區(qū)域即湍流核心區(qū)和近壁邊界層區(qū)，根據(jù)Mothes和Loffler以及Enliang和Yingmin分離模型，推導(dǎo)出了基于邊界層特性的旋風(fēng)器氣固兩相分離模型，并于2001年在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)17。與實(shí)驗(yàn)對(duì)比的結(jié)果表明該模型的實(shí)用性較好，但其邊界層條件的簡(jiǎn)化仍

30、需進(jìn)一步探討。4國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)關(guān)于旋風(fēng)器分離模型的研究較晚,大都始于20世紀(jì)90年代,并有相當(dāng)一部分借鑒了國(guó)外旋風(fēng)器分離模型的研究思想,代表性的研究有:向曉東18于1990年考慮固相顆粒在旋風(fēng)除塵器內(nèi)的輸運(yùn)過(guò)程,引入了分離空間的概念。通過(guò)建立氣體流動(dòng)和顆粒運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,得出在適當(dāng)邊界條件下的旋風(fēng)器分離效率計(jì)算公式,并與國(guó)內(nèi)外典型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較驗(yàn)證,結(jié)果較為一致。張吉光等19于1991年根據(jù)旋風(fēng)器內(nèi)氣流的軸向速度分布規(guī)律確定塵粒在旋風(fēng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，分析了旋風(fēng)器內(nèi)氣體的三維速度分布規(guī)律對(duì)固相顆粒分離的影響及旋風(fēng)器各主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的影響,并考慮筒體與錐體邊界層內(nèi)顆粒的分離效應(yīng),建立

31、了旋風(fēng)器分級(jí)效率的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,該模型綜述2003年第6期47中國(guó)粉體技術(shù)估算旋風(fēng)器的分離性能計(jì)算值與實(shí)測(cè)值符合較好。陳建義、時(shí)銘顯20于1993年認(rèn)為L(zhǎng)eith和W.Licht以及Mothes和Loffler模型對(duì)于尺寸較大、流量也較大的旋風(fēng)器計(jì)算結(jié)果誤差較大,并在PV型高效旋風(fēng)分離器旋風(fēng)器內(nèi)部流場(chǎng)及濃度場(chǎng)測(cè)定的基礎(chǔ)上,考慮了旋風(fēng)器的短路流、顆粒間的相互碰撞、返混等對(duì)分離性能的影響,建立了旋風(fēng)器分級(jí)效率的多區(qū)計(jì)算模型,該模型在PV型旋風(fēng)器上與實(shí)測(cè)結(jié)果較為一致,但在其他類型旋風(fēng)器上的適用性仍需進(jìn)一步探討。張從智等21于1996年在邊界層分離理論的基礎(chǔ)上,考慮了旋風(fēng)器內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)參數(shù)以

32、及固相顆粒的特性和運(yùn)行參數(shù)的影響,以及旋風(fēng)器內(nèi)的三維速度（尤其是軸向速度和徑向速度）分布規(guī)律,建立了旋風(fēng)器分級(jí)效率的數(shù)學(xué)模型。該模型計(jì)算結(jié)果與在長(zhǎng)錐型和直錐型旋風(fēng)器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好,而且與D型、B型旋風(fēng)器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也符合較好。楊興森等22于1997年根據(jù)Dietz的假設(shè)條件，在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,建立了火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)中細(xì)粉分離器分離效率的理論模型,并以不同工況下的分離效率進(jìn)行了比較。該模型基本承襲了Dietz模型的思想。沈恒根等23于1998年應(yīng)用平衡塵粒模型分析給出了旋風(fēng)器分割粒徑dc50,并對(duì)木村典夫模型為基礎(chǔ),給出了旋風(fēng)器分級(jí)效率的計(jì)算方法,對(duì)反應(yīng)分級(jí)效率分布的參數(shù)切割粒徑dc50和

33、切向速度分布指數(shù)n進(jìn)行了討論，并以筒徑為203mm的Stairmand旋風(fēng)器為例，與D.Leith和W.Licht、向曉東、張吉光和張從智的分離效率模型進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明該模型更接近于實(shí)測(cè)值。刁永發(fā)等24于2000年以平衡塵粒模型以及相似理論原理分析為基礎(chǔ),根據(jù)木村典夫分離模型,給出了該分離器高溫旋風(fēng)分離的分級(jí)效率的計(jì)算方法,對(duì)反映其在高溫狀態(tài)下分離特性的參數(shù)分割粒徑dc50和分布指數(shù)n進(jìn)行了分析,并以Stairmand高效旋風(fēng)器試驗(yàn)對(duì)照。王政和周學(xué)林25針對(duì)環(huán)流式旋風(fēng)器的特點(diǎn),推導(dǎo)出了其內(nèi)筒分級(jí)效率的數(shù)學(xué)模型，并與L-L橫混模型相結(jié)合，把環(huán)流式旋風(fēng)除塵器看作部分環(huán)流的兩個(gè)常規(guī)旋風(fēng)除塵器的串

34、聯(lián),進(jìn)行其分離效率的研究。分析比較結(jié)果表明,該數(shù)學(xué)模型基本反映了環(huán)流式旋風(fēng)器內(nèi)固相顆粒的流動(dòng)、分布以及分離的實(shí)際情況，但模型僅局限于環(huán)流式旋風(fēng)器的預(yù)測(cè)。王廣軍、陳紅26于2001年考慮了徑向濃度梯度以及重力沉降和徑向加速過(guò)程對(duì)固相顆粒分離的影響，建立了鍋爐細(xì)粉分離器分離效率的計(jì)算模型。該模型認(rèn)為，當(dāng)分離器進(jìn)口風(fēng)速較低及固相顆粒粒徑較大時(shí)，重力沉降及徑向加速過(guò)程對(duì)分離效果的影響不容忽視，并對(duì)已有的分離模型中有關(guān)簡(jiǎn)化條件的適用范圍進(jìn)行了分析。三、旋風(fēng)分離器機(jī)理研究1旋風(fēng)分離器的簡(jiǎn)要介紹（1）工作原理：凈化天然氣通過(guò)設(shè)備入口進(jìn)入設(shè)備內(nèi)旋風(fēng)分離區(qū)，當(dāng)含雜質(zhì)氣體沿軸向進(jìn)入旋風(fēng)分離管后，氣流受導(dǎo)向葉片的導(dǎo)

35、流作用而產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，氣流沿筒體呈螺旋形向下進(jìn)入旋風(fēng)筒體，密度大的液滴和塵粒在離心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流出旋風(fēng)管排塵口至設(shè)備底部?jī)?chǔ)液區(qū)，從設(shè)備底部的出液口流出。旋轉(zhuǎn)的氣流在筒體內(nèi)收縮向中心流動(dòng)，向上形成二次渦流經(jīng)導(dǎo)氣管流至凈化天然氣室，再經(jīng)設(shè)備頂部出口流出。（2）性能指標(biāo)分離精度：旋風(fēng)分離器的分離效果：在設(shè)計(jì)壓力和氣量條件下，均可除去10m的固體顆粒。在工況點(diǎn)，分離效率為99%，在工況點(diǎn)15%范圍內(nèi)，分離效率為97%。壓力降：正常工作條件下，單臺(tái)旋風(fēng)分離器在工況點(diǎn)壓降不大于0.05MPa。設(shè)計(jì)使用壽命：旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)使用壽命不少于20年。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離器采用

36、立式圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)部沿軸向分為集液區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)、凈化室區(qū)等。內(nèi)裝旋風(fēng)子構(gòu)件，按圓周方向均勻排布亦通過(guò)上下管板固定；設(shè)備采用裙座支撐，封頭采用耐高壓橢圓型封頭。設(shè)備管口提供配對(duì)的法蘭、螺栓、墊片等。通常，氣體入口設(shè)計(jì)分三種形式：a）上部進(jìn)氣b）中部進(jìn)氣c）下部進(jìn)氣對(duì)于濕氣來(lái)說(shuō)，我們常采用下部進(jìn)氣方案，因?yàn)橄虏窟M(jìn)氣可以利用設(shè)備下部空間，對(duì)直徑大于300pm或500pm的液滴進(jìn)行預(yù)分離以減輕旋風(fēng)部分的負(fù)荷。而對(duì)于干氣常采用中部進(jìn)氣或上部進(jìn)氣。上部進(jìn)氣配氣均勻，但設(shè)備直徑和設(shè)備高度都將增大，投資較高；而中部進(jìn)氣可以降低設(shè)備高度和降低造價(jià)。（4）應(yīng)用范圍旋風(fēng)分離器適用于凈化大于1-3微米的非粘性、非纖維

37、的干燥粉塵。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、耐高溫、設(shè)備費(fèi)用和阻力較高（80160毫米水柱）的凈化設(shè)備，旋風(fēng)除塵器在凈化設(shè)備中應(yīng)用得最為廣泛。改進(jìn)型的旋風(fēng)分離器在部分裝置中可以取代尾氣過(guò)濾設(shè)備。2.旋風(fēng)分離器的工作原理及氣流流動(dòng)（1）離心式氣體凈化設(shè)備簡(jiǎn)介在離心分離設(shè)備內(nèi)，通過(guò)讓含塵氣體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將粉料顆粒甩向邊壁然后通過(guò)邊壁附近向下的氣流，將已分離的顆粒帶到排塵口。旋風(fēng)分離器本體段由筒體和錐體組合而成。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的逆流旋風(fēng)分離器（具有通常所說(shuō)的槽形或管形入口），通過(guò)人口結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)迫使氣流切向進(jìn)人旋風(fēng)分離器內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。人口一般為如圖所示的矩形截面。氣流在作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)沿分離器的外側(cè)空間向下

38、運(yùn)動(dòng)。在分離器錐體段，迫使氣流緩慢進(jìn)人分離器內(nèi)部區(qū)域，然后氣體沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。通常將分離器的流型劃分為“雙旋渦”，即軸向向下運(yùn)動(dòng)的外旋渦和向上運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋渦。凈化氣體經(jīng)過(guò)升氣管排出，升氣管為分離器頂板中心向下延伸部分。除了將排氣管稱為升氣管外，還有其他一些叫法，有時(shí)還常稱為芯管。人口氣體中的含塵顆粒在分離器內(nèi)離心力場(chǎng)作用下向邊壁運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由邊壁附近向下運(yùn)動(dòng)的氣體將其帶到分離器排塵口在后面章節(jié)里，將詳細(xì)介紹分離空間內(nèi)的氣體流動(dòng)。具有切向人口的逆流式筒錐型旋風(fēng)分離器示意切流式旋風(fēng)分離器的幾何尺寸主要有以下八個(gè)尺寸:旋風(fēng)分離器本體直徑（指分離器筒體截面的直徑），D；旋風(fēng)分離器總高（從分離器頂板到排塵口

39、），H;升氣管直徑，Dx升氣管插人探度（從分離空間頂板算起），S;入口截面的高度和寬度，分別為a和b;錐體段高度，Hc;排塵口直徑，Dd;所有尺寸皆被視為內(nèi)部尺寸，即與氣流接觸面尺寸。離心式分離器的種類離心分離器依據(jù)以下特征分為：人口結(jié)構(gòu)型式;分離器本體形狀;氣流進(jìn)出方向。主要使用的有以下四種類型的人口結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單的一種是圓形或管形人口。這種人口結(jié)構(gòu)形式的旋風(fēng)分離器常用金屬板材制作、價(jià)格便宜，適用于分離性能要求不高的場(chǎng)合，許多木制品廠和造粒裝置常選用這種人口結(jié)構(gòu)的分離器。與后面所要介紹的槽型人口不同.圓管人口不需要安裝圓形變矩形的過(guò)渡段。這種人口結(jié)構(gòu)在化工和石油加工行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。除了下面介

40、紹的軸流式以外，用“切流式”來(lái)表示所有具有切向人口的旋風(fēng)分離器。除了有時(shí)需要增加剛度或特定補(bǔ)強(qiáng)外，切向人口結(jié)構(gòu)旋風(fēng)分離器制造并不困難，而且分離性能好。由于一般采用圓形管道將來(lái)流輸送到分離器，這種旋風(fēng)分離器需要圓形變矩形的過(guò)渡段，使得其結(jié)構(gòu)比簡(jiǎn)單的圓管形入口復(fù)雜一些。從制造或強(qiáng)度觀點(diǎn)來(lái)看，人口頂板常略低于分離器頂板，而不是采用圖中所示的平齊設(shè)計(jì)。這可能導(dǎo)致分離器頂板下面存在上灰環(huán)現(xiàn)象。但頂灰環(huán)存在一般不會(huì)顯著影響分離性能。環(huán)繞式又稱為螺旋或蝸殼式。對(duì)這種入口結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于氣體進(jìn)人蝸殼后的過(guò)流面積減少，使得氣體在進(jìn)人主要分離空間前已逐漸加速。因?yàn)檫@種蝸殼人口半徑大于其他人口結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致氣流人口環(huán)量大

41、，內(nèi)旋渦渦核的旋轉(zhuǎn)速度也相應(yīng)增高。這種入口結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在筒體和錐體段尺寸不變的情況下，增加處理氣量。因?yàn)閬?lái)流氣體和粉料不會(huì)沖擊升氣管外壁，常選用直徑較大的升氣管。氣體進(jìn)人主要分離空間前，在蝸殼人口段已首先分離大部分顆粒，因此廣泛使用于高濃度條件。蝸殼入口結(jié)構(gòu)常用于處理大流量、高固料濃度的工況。導(dǎo)向旋流葉片人口導(dǎo)向葉片的作用是使氣體沿軸向進(jìn)人分離器。葉片位于升氣管和分離器內(nèi)壁之間的環(huán)形空間（或者，對(duì)于直流式分離器，中心部分為實(shí)體）。這種人口結(jié)構(gòu)的分離器本體常采用直筒型。而不是筒體和錐體組合或單獨(dú)錐體。有時(shí)，將這種分離器稱之為旋風(fēng)管或渦管分離器。旋風(fēng)管一般尺寸小，常并聯(lián)安裝在承壓容器內(nèi)部的管板上。

42、這些旋風(fēng)管共用一個(gè)迸氣室和一個(gè)排氣室，進(jìn)排氣室由管板隔開(kāi)。軸向入口的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是能保證內(nèi)部氣流流動(dòng)的軸對(duì)稱性，這樣會(huì)給分離器的操作帶來(lái)方便。例如，它可以消除一般切向人口分離器內(nèi)與人口背對(duì)著的升氣管外側(cè)的粉料層。氣流的軸對(duì)稱性也可以通過(guò)采用雙切向人口來(lái)保證。軸向人口也省去了圓形變矩形的過(guò)渡段及在筒體段開(kāi)縫這一工序。由于常將葉片鑄造成一體，這樣使得導(dǎo)流葉片型旋風(fēng)分離器比其他分離器安裝方便。本體形狀分離器有筒錐組合型和直筒型。離心分離器的最后一種分類是依據(jù)氣體進(jìn)出分離器的方向來(lái)分。凈化氣體從分離器頂板排出的稱為“逆流式”;氣體與顆粒都從分離器底部方向排出的稱為“直流式”。直流式旋風(fēng)分離器常采用直筒型

43、結(jié)構(gòu)。旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)管上述各種結(jié)構(gòu)形式的旋風(fēng)分離器有些在實(shí)際工程上很少使用，工業(yè)上最常用的兩種結(jié)構(gòu)旋風(fēng)分離器，它們都為逆流式:切向人口（矩形和環(huán)繞式）和本體為筒錐體型的，稱之為旋風(fēng)分離器;具有軸向?qū)Я魅~片人口和本體為直筒型的，這樣就區(qū)分清楚了導(dǎo)向葉片和切向入口結(jié)構(gòu)。對(duì)切向人口。除非特別加以說(shuō)明，通常指槽型和環(huán)繞式人口。稱之為旋風(fēng)管。為了解旋風(fēng)分離器的實(shí)際工作原理，其中所談?wù)摰恼擃}必然涉及到不同的學(xué)科。尤其是與旋轉(zhuǎn)流動(dòng)有關(guān)的流體力學(xué)、流體中顆粒的流動(dòng)、顆粒特性（例如尺寸和尺寸分布、形狀、密度）等知識(shí)。（2）氣體流動(dòng)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，或者旋渦流動(dòng)，經(jīng)常存在于各種不同的設(shè)備中.例如旋風(fēng)分離器、水力

44、旋流器、噴射烘干機(jī)和旋渦燃燒室。旋流也在流體控制技術(shù)和過(guò)程強(qiáng)化研究領(lǐng)域中起著主要作用。它也是近年來(lái)在工業(yè)領(lǐng)域有重大應(yīng)用的破沫旋風(fēng)分離器的理論基礎(chǔ)。根據(jù)以下兩類理想的旋流運(yùn)動(dòng)。叮得其對(duì)應(yīng)的切向速度分布的表達(dá)式。強(qiáng)制渦即渦流內(nèi)各點(diǎn)有相同的旋轉(zhuǎn)角速度，就像旋轉(zhuǎn)的剛體一樣口自由渦即無(wú)摩擦流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).其渦流運(yùn)動(dòng)中的切向速度，使得流體微元在所有徑向位置上的動(dòng)量矩相同。而實(shí)際流體中的切向速度分布則介于以上二者之間。為了得到這些速度分布式。首先來(lái)分析一下作用在旋轉(zhuǎn)流體微元上的受力。采用柱坐標(biāo)（r,0,z）來(lái)表示，其中，二軸是旋轉(zhuǎn)軸，方向指向紙外。由于微元體是旋轉(zhuǎn)的.因此，它將向中心作加速運(yùn)動(dòng)。如果它不作加

45、速運(yùn)動(dòng)，那么它將沿與圓形運(yùn)動(dòng)軌跡相切的直線繼續(xù)向中心運(yùn)動(dòng)。這個(gè)加速度就是向心加速度。對(duì)于一個(gè)微元體，如果用一個(gè)繞它旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系來(lái)觀察，則觀察不到向心加速度，但它將以方向背對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的慣性力來(lái)出現(xiàn)，即離心力。這個(gè)力從性質(zhì)上講與重力相似，其大小等于質(zhì)量與向心加速度的乘積。對(duì)于一個(gè)流體微元（不同于固體或液體顆粒），離心力是由靜壓梯度所產(chǎn)生的一個(gè)力來(lái)平衡的，后者的方向指向旋轉(zhuǎn)軸，并維持流體微元作圓周運(yùn)動(dòng)。因此，也可以說(shuō)這個(gè)壓力產(chǎn)生了向心加速度，在旋轉(zhuǎn)流動(dòng)中的這個(gè)壓力將隨著與旋轉(zhuǎn)軸距離的增加而增大。假設(shè)旋流流體的黏性（表現(xiàn)為一個(gè)剛體）為無(wú)窮大，那么.在不同徑向位置的各層流體之間沒(méi)有剪切運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，就使得所

46、有徑向位置上的流體微元具有相同的角速度口角速度s2的量綱是用單位時(shí)間的弧度大小來(lái)表示的。時(shí)間通常用秒來(lái)表示，因此，角速度的量綱為$-V，它等于6Y，其中v是切向速度。單位為mis口S2為常數(shù)的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)流叫做“強(qiáng)制渦流”或者“剛體轉(zhuǎn)動(dòng)”。旋風(fēng)分離器的工作原理旋風(fēng)分離器的工作原理是靠作用在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)內(nèi)顆粒上的離心力，使密度比空氣大的顆粒向外運(yùn)動(dòng)至旋風(fēng)分離器器壁，然后再沿器壁向下運(yùn)動(dòng)到排料口口在逆流式旋風(fēng)分離器中，凈化氣體大多沿中心軸線由旋風(fēng)分離器頂部排出。（3）旋風(fēng)分離器中的流動(dòng)從幾十年來(lái)所積累的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣體流態(tài)已研究得相當(dāng)清楚。然而，借助于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)有關(guān)流場(chǎng)中的顆粒軌

47、跡，卻很少有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為此，可（CFD）方法來(lái)分析顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡。氣體流態(tài)：旋風(fēng)分離器內(nèi)速度場(chǎng)一般用熱線風(fēng)速儀、皮托管以及近年來(lái)常用的激光多普勒測(cè)速儀（LIIA）來(lái)測(cè)量。氣體切向進(jìn)人分離器后在分離空間產(chǎn)生旋流運(yùn)動(dòng)。在旋流的外部（外旋渦），氣體向下運(yùn)動(dòng)，并在中心處向上運(yùn)動(dòng)（內(nèi)旋渦）。這里，旋風(fēng)分離器外部區(qū)域氣體的向下運(yùn)動(dòng)是至關(guān)重要的。因?yàn)?，它把所分離到器壁的顆粒帶到旋風(fēng)分離器底部，這主要依靠氣體的向下運(yùn)動(dòng)，而不是靠重力的作用.在垂直放置的旋風(fēng)分離器中，重力只起輔助作用。只有當(dāng)旋風(fēng)分離器內(nèi)含塵濃度較高時(shí)，重力才對(duì)粉料排出具有顯著的影響。因?yàn)椋瑝m濃度高時(shí)的“質(zhì)量濃度”影響將很明顯，以后將予以詳細(xì)介

48、紹。與此同時(shí)，氣體還存在一個(gè)由外旋渦到內(nèi)旋渦的徑向流動(dòng)，這個(gè)徑向流動(dòng)在沿升氣管下面的分離器高度方向的分布并不是完全均勻的。氣體在外部區(qū)域沿軸向向下運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)部區(qū)域向上運(yùn)動(dòng)。如前面所提到的，器壁附近向下的軸向速度對(duì)將顆粒傳輸?shù)脚帕峡谄鹬匾饔谩］S向速度在中心線附近常常存在一個(gè)滯留區(qū)域。有時(shí)甚至出現(xiàn)氣體軸向速度是向下的口切向速度分布類似于蘭金渦:外部的準(zhǔn)自由渦和內(nèi)部的準(zhǔn)強(qiáng)制渦。旋風(fēng)分離器凹壁附近的旋流本身是不穩(wěn)定的流動(dòng)。因此旋流運(yùn)動(dòng)引起的壓力梯度將在旋風(fēng)分離器內(nèi)壁產(chǎn)生“二次流”.，知道了靜態(tài)壓力沿旋流的外部區(qū)域是增加的。從頂板一直到下部的錐體的整個(gè)壁面的邊界層內(nèi)都存在壓力梯度。另一方面，由于該邊界

49、層內(nèi)的切向速度較低，其結(jié)果是在器壁附近區(qū)域的氣團(tuán)內(nèi)存在向心的合力，于是沿旋風(fēng)分離器頂板到錐體壁面出現(xiàn)方向向內(nèi)的流動(dòng)。因此，這個(gè)向心的合力，是由器壁和氣團(tuán)之間的摩擦阻力來(lái)平衡。強(qiáng)烈的壓力梯度除了產(chǎn)生上面提及的二次流動(dòng)外，也會(huì)產(chǎn)生其他一些影響。含塵氣體有一個(gè)離開(kāi)器壁并作徑向流動(dòng)的強(qiáng)烈趨勢(shì)，在器壁流動(dòng)遇到擾動(dòng)時(shí)，這種情況極有可能發(fā)生。這包含如下的情況:焊接裂縫、器壁的翹曲或變形、顆粒沉積、耐火或陶瓷襯里的損壞、器壁受到磨蝕、玻璃視窗、熱電偶導(dǎo)管、觀察孔、人孔或者人孔/窗（它們與旋風(fēng)分離器的內(nèi)表面不光滑或者形狀不一致）、壓力傳感器、表面硬化或者“堆焊”的區(qū)域、法蘭連接處、墊片伸人到流場(chǎng)內(nèi).以及大多數(shù)以

50、前被維修過(guò)的地方（但“不像新的”旋風(fēng)分離器那樣有光滑的表面）。這甚至還包含器壁的不圓度或者器壁是用平板金屬材料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單壓制而成的，而不是經(jīng)過(guò)滾壓加工來(lái)保證內(nèi)表面的光滑。實(shí)際上，這樣的非理想情況是不可能用現(xiàn)有的模型進(jìn)行精確地模擬。只有在已知壁面粗糙度的時(shí)候，模型才可用于具有均勻粗糙度的器壁。但是，這不能用來(lái)處理上面所列的非理想器壁情況。同時(shí)，這些情況還將嚴(yán)重影響分離性能。正因如此，這就特別需要現(xiàn)場(chǎng)工程師、維護(hù)人員以及設(shè)計(jì)者協(xié)調(diào)處理壁面情況，如果有流體擾動(dòng)發(fā)生，則必須采取必要的、切實(shí)可行的措施，使得壁面平滑，以防止擾動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。提及的二次流現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致其他問(wèn)題出現(xiàn)。例如，頂板附近的流動(dòng)會(huì)使得流體

51、沿升氣管外壁向下流動(dòng)。這就造成了升氣管下口末端的徑向速度增加，這就是前面所提到的常稱之為“升氣管末端短路流”。實(shí)驗(yàn)研究表明，除了以上邊界層內(nèi)的二次流動(dòng)外、在旋風(fēng)分離器的渦核處還存在類似“面包卷”形狀的二次流態(tài)。這種流態(tài)會(huì)使顆粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。一般說(shuō)來(lái)，通過(guò)考慮旋流對(duì)軸向和徑向流動(dòng)的影響，可以認(rèn)識(shí)旋風(fēng)分離器內(nèi)的許多流動(dòng)特征。旋風(fēng)分離器內(nèi)的氣流和顆粒運(yùn)動(dòng)是非常復(fù)雜，還沒(méi)有能準(zhǔn)確地反映各種影響因素的分離理論，于是，各國(guó)研究人員不得不作出各種簡(jiǎn)化假設(shè)，先后提出了不同的假說(shuō)，比較有影響的主要有以下幾種：平衡軌道模型將升氣管向下延伸到旋風(fēng)分離器的底部形成一個(gè)假想的圓柱面CS,假設(shè)所有氣體速度分量

52、沿整個(gè)圓柱面CS為常量，平衡軌道模型是對(duì)處于CS面上的旋轉(zhuǎn)顆粒建立力的平衡得到的,即在此圓柱面上的旋轉(zhuǎn)顆粒同時(shí)受到向外的離心力與向內(nèi)流動(dòng)的氣流阻力，兩力之間形成平衡。粒徑較大的顆粒在離心力的作用下向旋風(fēng)分離器壁運(yùn)動(dòng)被捕集；粒徑較小的顆粒則被帶入升氣管而逃逸，處于平衡位置的顆粒的粒徑就是旋風(fēng)分離器的切割粒徑。Barth在1956年提出的模型是最早的平衡軌道模型，他在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)“通用曲線方程”，并用圖形來(lái)表示。后來(lái)Dirgo和Leith用函數(shù)擬合了這個(gè)曲線。Licht認(rèn)為如果旋風(fēng)分離器中所有未被捕集的顆粒均趨于全返混，則可以用這個(gè)函數(shù)式來(lái)計(jì)算分級(jí)效率。停留時(shí)間模型該模型主要考慮顆粒向器

53、壁的移動(dòng)，而忽略向內(nèi)流動(dòng)氣體速度的影響。停留時(shí)間模型假設(shè)顆粒在旋風(fēng)分離器內(nèi)部又足夠的停留時(shí)間使顆粒徑向運(yùn)動(dòng)到器壁，并在旋風(fēng)分離器的底部被捕集。最初的停留時(shí)間模型使由Rosin等人在1932年提出來(lái)的。他們將從旋風(fēng)分離器入口的某一徑向位置進(jìn)入的顆粒徑向到達(dá)器壁所需要的有效時(shí)間和實(shí)際的有效時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，把顆粒到達(dá)分離器底部之前徑向運(yùn)動(dòng)的距離等于整個(gè)入口寬度的最小顆粒粒徑稱為臨界粒徑。停留時(shí)間模型的機(jī)理在本質(zhì)上與平衡軌道模型的機(jī)理是不同的，但在很寬的旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)合運(yùn)行條件下，這兩個(gè)完全不一樣的模型計(jì)算的效率結(jié)果，在數(shù)值上以及變化趨勢(shì)上吻合得非常好?；旌夏Ｐ突旌夏Ｐ途C合了平衡軌道模型和停留時(shí)間模型的

54、特點(diǎn)，它同時(shí)考慮了內(nèi)外旋渦之間的顆粒交換和顆粒向器壁的移動(dòng)這兩個(gè)過(guò)程。最早在這方面研究的是Dietz，他的研究具有開(kāi)創(chuàng)作用。后來(lái)Mothes和Loeffler在Dietz的研究基礎(chǔ)上，建立了更為完善的模型。旋風(fēng)分離器內(nèi)氣固兩相數(shù)值模擬研究由于旋風(fēng)分離器內(nèi)內(nèi)部的流動(dòng)非常復(fù)雜，所以用試驗(yàn)或者解析的方法來(lái)得出分離器內(nèi)部的流動(dòng)狀況比較困難。單純地通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究旋風(fēng)分離器，由于受到條件的限制，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，而且周期通常都比較長(zhǎng)。由于計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，人們已經(jīng)可以借助于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)對(duì)旋風(fēng)分離器的流場(chǎng)和顆粒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬方法具有模擬能力強(qiáng)、計(jì)算速度快、資金投入少、等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)

55、旋風(fēng)分離器的氣固兩相進(jìn)行模擬，可以揭示分離器內(nèi)部的流動(dòng)規(guī)律，從而能優(yōu)化分離器的結(jié)構(gòu)，縮短分離器的開(kāi)發(fā)周期，具有重要的工程意義。由于旋風(fēng)分離器內(nèi)內(nèi)部的流動(dòng)非常復(fù)雜，所以用試驗(yàn)或者解析的方法來(lái)得出分離器內(nèi)部的流動(dòng)狀況比較困難。單純地通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究旋風(fēng)分離器，由于受到條件的限制，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，而且周期通常都比較長(zhǎng)。由于計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，人們已經(jīng)可以借助于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)對(duì)旋風(fēng)分離器的流場(chǎng)和顆粒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬方法具有模擬能力強(qiáng)、計(jì)算速度快、資金投入少、等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)旋風(fēng)分離器的氣固兩相進(jìn)行模擬，可以揭示分離器內(nèi)部的流動(dòng)規(guī)律，從而能優(yōu)化分離器的結(jié)構(gòu)，縮短分離器的開(kāi)發(fā)周期，具有重

56、要的工程意義。旋風(fēng)分離器內(nèi)氣相數(shù)值模擬研究旋風(fēng)分離器內(nèi)氣相數(shù)值模擬的最重要的一個(gè)方面是對(duì)流場(chǎng)湍流的模擬。因?yàn)樾L(fēng)分離器內(nèi)的湍流為強(qiáng)旋轉(zhuǎn)湍流，同時(shí)存在流體旋轉(zhuǎn)和流線彎曲，還有回流現(xiàn)象，內(nèi)部湍流具有強(qiáng)烈的非均勻性和各向異性的特點(diǎn)，流動(dòng)比較復(fù)雜，因此旋風(fēng)分離器內(nèi)流場(chǎng)的模擬較為困難。數(shù)值計(jì)算結(jié)果的好壞很大程度上取決于湍流模型，因此，湍流模型是旋風(fēng)分離器氣相研究的主要研究對(duì)象。在最初的發(fā)展時(shí)期，對(duì)湍流最根本的模擬方法是直接模擬，就是在湍流尺度的網(wǎng)格內(nèi)求解三維N-S方程，在這種情況下沒(méi)有采用任何湍流模型。但是這種方法的應(yīng)用非常的局限，只能應(yīng)用于某些簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，對(duì)實(shí)際工程中的大多數(shù)湍流流動(dòng)，各國(guó)的學(xué)者還是傾向

57、于采用各種湍流模型來(lái)進(jìn)行模擬。本世紀(jì)七十年代，計(jì)算流體力學(xué)和數(shù)值傳熱學(xué)取得了前所未有的發(fā)展。Boysan等人在1982年首次把CFD技術(shù)應(yīng)用于模擬旋風(fēng)分離器的氣相流場(chǎng)。旋風(fēng)分離器內(nèi)固相數(shù)值模擬研究當(dāng)利用數(shù)值計(jì)算方法研究旋風(fēng)分離器內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，由于氣固兩相流動(dòng)氣體單相流動(dòng)要復(fù)雜得多，所以必須要引入多相流模型。求解氣固兩相流動(dòng)的主要問(wèn)題在于模擬顆粒相，而在解決問(wèn)題時(shí)由于采用了各種近似或者簡(jiǎn)化，從而形成了不同得顆粒相模型。這些模型主要有：a.SPD模型（單顆粒動(dòng)力學(xué)模型）它是最早期也是最簡(jiǎn)單得模型，該模型建立在拉格朗日坐標(biāo)系中，認(rèn)為顆粒相為離散體系，不考慮顆粒存在對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的影響，相間有滑移，

58、顆粒相無(wú)輸運(yùn)性質(zhì)。因此可先求出流場(chǎng)后，再考慮顆粒再其中地受力和運(yùn)動(dòng)。然而在實(shí)際情況中，顆粒在流體中運(yùn)動(dòng)除受阻力和重力作用外，還受虛假質(zhì)量力、壓強(qiáng)梯度力以及非定常流場(chǎng)產(chǎn)生的力的影響。近來(lái)實(shí)驗(yàn)表明，顆粒的脈動(dòng)不僅僅是因流場(chǎng)中流體的湍流脈動(dòng)而產(chǎn)生的擴(kuò)散，顆粒脈動(dòng)有時(shí)反而大于流體的脈動(dòng)，大顆粒的擴(kuò)散有可能比小顆粒還要強(qiáng)，這些現(xiàn)象反映了該模型的局限性，所以在工程應(yīng)用中受到了很大的限制。b.SS模型（小滑移模型）該模型采用歐拉坐標(biāo)系，認(rèn)為顆粒相為連續(xù)介質(zhì)，不考慮顆粒對(duì)流體的影響。這一模型的基本點(diǎn)是認(rèn)為顆粒與流體間的時(shí)均運(yùn)動(dòng)滑移就是顆粒相對(duì)于流體或相對(duì)于混合物擴(kuò)散的體現(xiàn)，即認(rèn)為顆粒的滑移及其擴(kuò)散是同一現(xiàn)象的

59、兩個(gè)方面，顆粒的運(yùn)動(dòng)純屬受流體的夾帶而引起的。小滑移模型把速度滑移和擴(kuò)散漂移聯(lián)系起來(lái)，是對(duì)問(wèn)題的一種簡(jiǎn)化。該模型是建立較完整的兩項(xiàng)流模型的開(kāi)端，但又認(rèn)為有顆粒時(shí)的流體流場(chǎng)與單相時(shí)相同，所以相對(duì)滑移較大的流動(dòng)情況，特別時(shí)邊界層或近壁層附近的應(yīng)用中，SS模型的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值有較大的差異。c.NS模型（無(wú)滑移模型）這個(gè)模型建立在歐拉坐標(biāo)系中，認(rèn)為顆粒相對(duì)流體流動(dòng)有一定影響，但相間無(wú)滑移，顆粒有輸運(yùn)性質(zhì)。該模型假設(shè)：各種粒度的顆粒時(shí)均速度等于當(dāng)?shù)亓黧w速度；顆粒溫度或保持為常數(shù)，或等于流體的溫度；顆粒猶如流體中某一組分，其擴(kuò)散與流體組分的擴(kuò)散相同；顆粒按固定的尺寸或當(dāng)?shù)爻叽绶纸M。由于無(wú)滑移的基本假設(shè)，NS模型的顆粒相方程組中不存在棟梁方程和能量方程，所以只須給出各尺寸顆粒組的質(zhì)量守恒連續(xù)性方程或擴(kuò)散方程，該方程可以由顆粒統(tǒng)計(jì)守恒定律導(dǎo)出。由于不考慮顆粒相對(duì)于流體的速度滑移，利用該模型得出的結(jié)果與實(shí)際相差很大，所以很少用來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題。d.PT模型（顆粒軌道模型）顆粒軌道模型認(rèn)為顆粒相是離散體系，并在拉格朗日坐標(biāo)系中處理顆粒相問(wèn)題。此模型與