旋风分离器排气芯管插深的试验与流场模拟的开题报告

旋风分离器排气芯管插深的试验与流场模拟的开题报告一、研究背景及意义旋风分离器作为一种常见的颗粒物分离设备，已广泛应用于各种工程领域，如化工、矿业、环保等。旋风分离器的主要工作原理是利用离心力将气固两相分离，但排气芯管插入深度对旋风分离器分离效果的影响尚未得到充分研究。因此，本文将尝试通过实验与模拟的方式研究排气芯管插深对旋风分离器分离效果的影响。二、研究内容1.实验内容根据旋风分离器的工作原理和设计规范，设计制作旋风分离器实验设备，并将其分为几组，每组设置不同长度的排气芯管。进行实验时，将粒子样品注入旋风分离器中，根据不同组的排气芯管设计，调整排气芯管的插深度，记录实验数据并进行数据分析。2.模拟内容基于旋风分离器的工作原理和设计参数，采用数值计算方法对旋风分离器内部流场进行数值模拟。根据实验结果，对旋风分离器内部的流场进行比较和分析，研究排气芯管插深与流场特性之间的关系。三、研究方法和技术路线1.实验方法和技术路线（1）设计旋风分离器实验设备；（2）制作实验所需的粒子样品；（3）将粒子样品注入旋风分离器中，根据组别调整排气芯管的插深度；（4）记录实验数据并进行数据分析。2.模拟方法和技术路线（1）建立旋风分离器的三维模型；（2）采用计算流体力学(CFD)方法对旋风分离器内部流场进行数值模拟；（3）设定不同组别的排气芯管插深度参数，对模拟结果进行比较和分析。四、预期成果和研究意义1.预期成果（1）旋风分离器实验设备的设计和制作；（2）不同排气芯管插深度下的实验数据；（3）旋风分离器内部流场的数值计算模拟结果。2.研究意义（1）研究排气芯管插深对旋风分离器分离效果的影响，为旋风分离器设计提供参考；（2）通过实验与模拟相结合的方式深入分析旋风分离器分离效果，为颗粒物分离技术的发展提供参考。五、研究进度安排1.设计制作旋风分离器实验设备（2周）；2.采集不同排气芯管插深度的实验数据（4周）；3.搭建旋风分离器流场模拟平台（4周）；4.进行旋风分离器内部流场的数值模拟分析（6周）；5.实验与模拟结果比较分析，总结研究成果（2周）。六、参考文献1.FarzinS.,SelleL.,BothienM.,etal.ValidationofaLarge-EddySimulationapproachtostudyparticle-ladenflowsinaswirlingcombustor.JournalofAppliedPhysics.2013,113(13).2.PowellJ.,RudmanM.AnapproximateRiemannsolverfortheEulerequationswithnonconstantspecificheats.JournalofComputationalPhysics,1995,115(2):262-274.3.WangC.,CaoY.,JiangD.Numericalinvestigationoftheeffectsofswirlingflowontheaerodynamicperformanceofanaxialturbineblade.AppliedMathematicsandComputation,2015,258:211-222.4.BehlM.,KimY.,BaeG.Numericalsimulationoftheflowandparticletransportinacycloneseparatorconsideringtheeffectofparticle-wallinteraction.ChemicalEngineeringJournal,2017,308:26-38.5.FatihS.,AthanasiosT.,NikolaosK.Onthemodellingofturbulents