环缝内衬固液分离耐磨旋流器磨损的数值模拟

摘要：旋流器由于结构简单、安装方便、操作便捷等优点,被广泛应用于各个工业领域。从旋流器使用以来,磨损问题就一直受到人们的极大关注,虽然在耐磨材料方面进行了大量研究,但事实表明,旋流器磨损问题仍然存在。为了提高固液分离旋流器的耐磨性,延长旋流器的使用寿命,本文提出一种环缝内衬固液分离耐磨旋流器。基于计算流体力学（CFD）方法,应用ANSYS软件中雷诺应力模型和离散相模型,对其磨损进行了模拟研究,并与普通固液分离旋流器进行对比分析,最后对模拟准确性进行实验验证。结果表明：旋流器磨损最严重的位置位于壁面入口处、圆锥体与圆柱筒体交界处及底流口附近。对于环缝内衬旋流器,由于环缝的存在,大幅度降低了旋流器壁面的磨损。另外,因为较大固体颗粒穿过环缝进入到环缝内衬和器壁的空间中,使靠近内衬的浆体浓度降低,从而也降低了环缝内衬的磨损,这一结果体现出环缝内衬旋流器的重要工程实用意义。

关键词：旋流器 环缝内衬 计算流体力学 数值模拟 磨损 

单位：武汉科技大学资源与环境工程学院 湖北武汉430081