根據slk分級原理及其在slk分級機中的應用,采用計算機數值模擬技術對分級原理進行驗證,并對相應導流參數進行模擬優化。對導流參數進行定性分析,預測相關參數的變化趨勢,為slk分級機的結構設計、參數選取提供指導和參考,以減少實驗室測定試驗的數目,縮短設計過程,減少產品開發成本。
1、強制渦流轉子異形葉片數值模擬
轉子葉片間流場的均勻性是保證渦流分級機分級效率和精度的關鍵。籠形轉子是產生渦流的核心部件,其中的葉片是影響渦流特性的關鍵結構,以往部分研究已對直葉片的密度、寬度、安裝傾角等操作參數進行研究,但對葉片自身形狀進行研究的工作并不多見。采用氣固兩相數值模擬方法對葉片結構進行研究,通過分析指出直葉片的不足,并提出一種內側前彎、外側后彎的異形轉子葉片,該葉片能大量消除葉片間的慣性反漩渦,從而保證分級流場的均勻穩定性。
2、物理模型和模擬條件
該異形葉片在直葉片基礎上進行改進。相對于轉子的轉向,葉片外側(氣流入口處)向后彎,葉片內側(氣流出口處)向前彎,兩者均與葉片主干的徑向成一定夾角。由于轉子葉片均布,其流場具有對稱性,可取兩葉片間的流場作為研究對象;由于轉子的高速旋轉,籠形轉子外邊緣產生tailer柱效應,在葉片高度方向上入口氣流速度相當,可取兩葉片間流場的截平面作為數值模擬流場模型。