叶片型空穴射流清洗器结构的数值模拟研究

郭玉婷,郝惠娣,吴煜斌，张　润，张雅婷

(1.西北大学 化工学院, 陕西 西安　710069; 2.西北大学 地质学系，陕西 西安　710069;3.吉林石油工程建设管理有限公司，吉林 松原　138000)



·化学与化学工程·

叶片型空穴射流清洗器结构的数值模拟研究

郭玉婷1,郝惠娣1,吴煜斌1，张润2，张雅婷3

(1.西北大学 化工学院, 陕西 西安710069; 2.西北大学 地质学系，陕西 西安710069;3.吉林石油工程建设管理有限公司，吉林 松原138000)

根据现有的数学模型与工业参数对叶片张开型清洗器进行结构设计,通过使用 CFX软件对该清洗器进行流场的模拟计算,对速度场和压力场进行分析,综合比较、探究了不同结构参数,即叶片的最优组数,叶片组间的最优距离,以及叶片与管壁的最佳距离,对空化效果的影响。结果证实叶片的最优组数为2组,得到了组距与叶片垂直高度的最佳比,并发现叶片与管壁的间距越小,负压越明显。对叶片空穴射流清洗器的结构进行了优化。

叶片型空穴射流清洗器;结构参数;数值模拟

空穴现象的产生原因是在液体中,由于某点压力低于空气分离压,从而产生负压区,使得溶于液体中的气体脱离出来,产生气泡。当气泡流到压力较高的部位与物体表面发生碰撞时会立即溃灭,使体积突然减小而形成真空,周围流体迅速流过来补充。空化空泡的破裂后,破裂点附近发生剧烈扰动,在极短的时间内,局部流体会产生大幅度的激波和微射流,并产生很高的应力集中,由于大量的空泡破裂产生的压力重复作用会导致局部壁面疲劳失效和表面材料的分离和剥落。……