（山东科技大学 机械电子工程学院，山东青岛 266590）

0 引言

水力旋流器是固液分离常用的设备之一，具有结构简单，占地面积小，分离效率高等优点，被广泛应用于石油、化工等行业［1-3］。虽然旋流器有着许多优点，但是在工作过程中经常伴随着能量损失，特别在是在底流口和溢流口处尤为严重，出口处的高压力不仅消耗能量而且还增加了流体与器壁之间的摩擦，影响旋流器的使用寿命。为了降低旋流器能量损耗，提高流场的稳定性是首要关注的问题之一。前人采用双进料体结构来提高流场的稳定性，但是同时改变底流口和溢流口的大小对流场的影响还未提及。

流场的研究方法主要分为试验法和数值模拟法［4-5］。目前采用的试验手段主要有激光多普勒测速仪（LDA），粒子图像测速仪（PIV），高速视频成像仪（HSV），这些测试技术可以有效的测出水力旋流器内部的流场分布特性，虽然对旋流器进行试验探究是非常有必要的，但是测试设备费用昂贵，而且只能在试验室条件下进行，容易受到试验场所的限制。随着计算机技术的发展，基于流体动力学（CFD）被广泛应用于水力旋流器内部流场的检测［6-8］。该方法被很多研究者用于新型旋流器内部流场和分离性能的探究并与试验数据进行对比，具有较高的准确性。针对旋流器能量损失问题，本文设计3种渐扩出口的旋流器，分别为底流口渐扩，溢流口和双出口渐扩。采用CFD软件分别从压力场，速度场，湍流场进行探究。……