TiO2(钛白)以其优越的白度和稳定的物理化学性质被广泛应用于涂料、橡胶、塑料、日化等行业。采用旋流分离法从SCR废催化剂中分离出TiO2,以提高净化效率为目标,通过试验和模拟研究考察了微型旋流器溢流管的结构对分离效率的影响。数值模拟上采用了雷诺应力模型和离散型模型模拟,试验上使用直径为20mm的微型旋流器来分离粒度分布为(1~56)μm的颗粒物料。结果表明,在相同的处理量下,溢流口直径为4.5mm、溢流管伸入深度为10mm时,旋流器对物料的净化效率最高。

基于mixture模型,采用CFD数值模拟方法,研究某型卧螺离心机转鼓转速、处理量及转速差等参数对气化灰水分离过程的影响。研究结果表明,出渣含固率随着转鼓转速增加而快速增加,转鼓转速达到2000r/min之后,继续增加转速,出渣含固率增加趋缓;出渣含固率随着处理量的增大无明显变化,但在50.75m3/h之后继续增大处理量,出渣含固率会有一定下降;转鼓与螺旋推料器之间的转速差对卧螺离心机的分离性能影响不明显。采用相同型号离心机进行气化灰水的现场分离试验,试验结果与模拟数值结果吻合较好。研究结果对卧式螺旋离心机的优化设计具有一定指导意义。

轴入式旋流油水分离器经过现场检验是一种性能稳定可靠的井下分离器,为了进一步提高其分离性能,利用室内实验对其入口结构进行了优化研究。研究结果表明,在同样的工况下,叶片角度小更有利于形成较大的切向速度,更有利于油水旋流分离,分离效率更高;当变化入口流速,叶片安装角度的影响呈现相同的规律;室内实验对比还发现,安装导流叶片的中心棒末端椭球体长细比的增大有利于形成更细的油核,研究结果为入口结构的优化奠定了基础,为其在井下油水分离中的应用提供了指导。

介绍了三种溢流口结构,试验测定了有涡流探测管和无涡流探测管除油水力旋流器的粒级效率.试验研究发现,有涡流探测管的旋流器对不稳定乳液的分离效率高于无涡流探测管时的分离效率.主要探索溢流口结构对旋流器分离性能的影响.

文中对液-固旋液分离器的主要设计尺寸及各尺寸对分离性能的影响进行了总结,给出了各尺寸之间的比例关系。为达到最高的分离效率,推荐了最佳的尺寸比例关系。考察了总压降及总处理量对分离性能的影响,建议采用旋液分离器池进行实际的分离操作,且为完成旋液分离器的初步设计,提出了明确的设计步骤。

在对导叶式液一液旋流器进行分离性能试验研究的基础上，应用APV激光测试技术在不同流量条件下对该类水力旋流器内部流场进行了测试，从流场的角度进一步分析了人口流量这一操作参数对水力旋流器分离性能的影响，为水力旋流理论的研究提供了新的思路。

通过全面测定循环流化床锅炉用旋风分离器在不同操作参数下的分离效率，研究了人口气速和入口颗粒浓度、入口颗粒物性等参数对旋风分离器的压降和分离性能的影响规律。试验结果表明，影响旋风分离器分离性能的主要物性参数是颗粒的中位粒径和密度，在入口颗粒的中位粒径相差较大时，分离性能主要受粒径的影响，而当入口颗粒粒径相差较小时，密度对分离器分离性能的影响则更为显著。

采用激光粒子图像测速系统（PIV）和计算流体动力学（CFD）的数值方法研究了固液水力旋流器的锥角变化对旋流器内轴向速度场、切向速度场分布以及旋流器分离效率的影响。模拟结果表明，锥角的减小对小颗粒固体的分离有促进作用，但过小的锥角却会使锥段内的涡流强度增加，降低分离效率，针对不同的柱段结构参数，应具有最佳锥角。模拟结果为进一步研究旋流器特性参数对分离效率的影响和旋流器的结构优化提供了参考。

目前,旋风分离器的结构优化主要局限于控制变量法的单因素优化,不能准确反映综合因素条件下旋风分离器的分离效率,且结构间的细微变化及交互性难以操控,很难进一步提高其分离效率。为解决此问题,以催化裂化装置中的一级旋风分离器为研究对象,提出了基于响应面法的参数优化方法。以对分离效率影响显著的锥管段倾斜角度α、排气管插入深度s和排气管直径De为设计变量,以分离效率和压降为目标函数,优化了旋风分离器的结构参数。结果表明:利用响应面优化法将旋风分离器的分离效率由原来84.3%提升到90.4%,并对比分析了优化前后的速度、压降、分级分离效率等;响应面优化法可从全局角度智能的对结构参数进行优化组合,缩短CAD建模及网格划分时间,并可实现多参数条件下交互性的同时优化,有效提高工作效率;通过数值模拟与试验证明优化后的旋风...

为了提高分离器结构紧凑性与分离稳定性,采用管柱式气液分离器进行高气液比工况下的气液分离操作。基于CFD数值模拟方法,运用雷诺应力模型对管柱式气液分离器内部流场进行模拟,运用离散相模型对液滴进行追踪,得到分离器内部的流场分布情况以及不同结构参数对分离器分离效率的影响。对具体工况下的管柱式气液分离器结构进行优化设计,为管柱式气液分离器在高气液比工况下的设计与应用提供参考。