Cyclone dimensionless pressure drop, cut size, and separation slope: One dimensionless number (Reynolds) to rule them all (Open access)
Dzmitry Misiulia*, Göran Lidén, Sergiy Antonyuk
Keywords: Cyclone; Pressure drop; Cut size; Separation slope; Large eddy simulation
DOI: 10.1016/j.partic.2024.10.001
本文利用大涡模拟方法（Large Eddy Simulation, LES）对Stairmand旋风分离器内的流场与性能进行模拟，考察了低颗粒浓度、宽雷诺数（Reout = 84 – 252876）范围环境下，不同旋风筒直径、入口风速以及运行温度和压力等条件下的性能指标（压降、切割粒径和分离效率）与雷诺数的关系。结合实验数据与模拟结果表明，用来表征旋风筒性能特征的三个无量纲参数（欧拉数Euout、斯托克斯数的平方根
和变换后分级分离效率曲线的斜率α）和表征排尘口下方lip flow特征的两个无量纲参数（流量Ql/Qin和流速ul/uin）全部由雷诺数决定，而且，用于表征旋风筒性能特征的三个无量纲参数与雷诺数之间的关系均可分别用单次幂级数模型来描述。同时，基于旋风内流场和性能特征，作者还确定了涉及流型以及亚流型间转变的五个临界雷诺数。另外，通过比较两种用于表征切割粒径的无量纲参数发现，基于斯托克斯数得到的参数
比通过归一化获得的参数ψ50更具普适性。
本文深入分析了宽雷诺数范围条件下旋风分离器内的流场与性能特征，应用范畴涵盖了不同规模（小型、工业型）的旋风，具有广泛的适用性，为旋风分离器的应用和工程设计提供了理论依据。
相关研究成果发表于PARTICUOLOGY（Volume 95），欢迎感兴趣的读者扫描下方二维码或者点击文末“阅读原文”进入ScienceDirect官网阅读、下载！
编辑、排版：《颗粒学报》编辑部
文章信息
Misiulia, D., Lidén, G., & Antonyuk, S. (2024). Cyclone dimensionless pressure drop, cut size, and separation slope: One dimensionless number (Reynolds) to rule them all. Particuology, 95, 235-251. https://doi.org/10.1016/j.partic.2024.10.001.