一、汽流場數(shù)值模擬

 

　　為了對波形板汽水分離器的計算進行簡化，假設(shè)條件如下：

 

　　1、由于重力及浮升力垂直于流動方向，不考慮重力及浮升力，將問題簡化為二維。

 

　　2、熱態(tài)計算中，汽水兩相為飽和狀態(tài)，蒸汽和水滴之間無換熱，蒸汽和水滴不發(fā)生相變。

 

　　3、定常流動，汽相不可壓。

 

　　4、采用離散相模型，蒸汽是連續(xù)相，水滴為離散相。

 

　　5、忽略散熱損失。

 

　　根據(jù)波形板標準尺寸及建立的模型，取兩塊波形板之間的空間為計算域，劃分網(wǎng)格。采用離散相的模型，在已計算好的主流蒸汽流場中，均勻加入一定量某一直徑的水滴粒子。給定粒子的物性，邊界條件，計算分離效果。改變粒徑、粒子質(zhì)量流率等參數(shù)，計算不同情況的分離效果。

 

　　二、離散相數(shù)值模擬

 

　　對于液滴入口條件，采用了如下定義：液滴入口速度與汽相入口速度相同，每次計算只噴射入同一直徑的液滴。用離散相模型，先計算蒸汽單相流過波形板汽水分離器的流場，用Re數(shù)判斷流動形式，若R e<2200<span="">，認為是層流，用層流模型計算；若Re\2200，認為流動為湍流，使用湍流k-E模型計算，選擇壓力速度的耦合方法為SIPLE算法；壓力、動量、k和E的亞松弛因子分別設(shè)置為012、015、015和015得出水滴碰到壁面和通過波形板流道出口的百分比，給出各種情況下的分離效率。計算時，采用了立式波形板汽水分離器，對不同水滴直徑進行分析。然后加入一定量某一粒徑的水滴粒子，用Lagrange方法進行粒子的軌跡、蒸汽和水滴兩相耦合計算，計算結(jié)果見表1。

 

　　表1不同粒徑的水滴汽水分離效果