黄龙 邓松圣 陈志

（1.后勤工程学院，重庆 401311；2.中国石油集团工程设计有限公司西南分公司，成都 610041）

由于旋流分离器能产生相当于几十上百倍重力加速度的离心力场[1]，效率较高，所以，相比于重力式分离器，旋流分离器近年来越来越受到重视[2]。与常规的切入式水力旋流器不同，导叶式旋流器是以轴向为入口，靠导向叶片改变流体方向形成旋流，压降更低，处理量更大，结构也更加紧凑[3]，对入口速度的依赖也更小。某新型导叶式旋流器用作天然气重力分离器的入口初分离装置，导向叶片是旋流器的唯一旋转加速部件，其结构直接决定着旋流器的流场分布，对旋流器的性能有着重要影响[4]，有必要对其进行深入研究。

本文利用计算流体力学软件，采用预测精度较高的雷诺应力模型及DPM模型[5]对某新型轴流导叶式旋流器内部流场进行了数值计算，探索了导向叶片结构参数对旋流器速度、压降及分离效率的影响。

1 模型建立

该旋流器竖直安装，气液混合物从入口轴向进入，流经内筒体时流道面积减小，速度增大，然后经过导叶产生旋转，液体被甩向筒壁，从分水口处进入分水罩，从液相出口流出，气体经过弯管改变方向后进入重力式分离器。具体的尺寸为：外筒直径do=100 mm，内筒直径di=70 mm，长度L=200 mm，内筒体上、下引导锥长度L1=300 mm，分水口宽度Lf=5 mm，分水罩直径df=160 mm，导叶的数目为8叶，主要结构参数有导叶末端与水平面的夹角即出口角α和导叶从入口端到出口端的扭转角度β，如图1所示。……