喻九阳，孟观林，彭 康，汪 威，张思奥，林 纬，徐建民，王家全

武汉工程大学湖北省绿色化工装备工程技术中心，湖北 武汉 430205

水力旋流器因分离高效、操作简单和价格低廉等优势，而被石油、环保、污水处理等领域所青睐［1-2］。水力旋流器虽然结构简单，但其结构尺寸、入口流量、砂粒浓度改变会对分离效率有很大影响［3-4］，这些因素影响水力旋流器内的湍流和砂粒之间的相互作用，进而严重影响设备的工作效率。水力旋流器在不同工况下能耗和分离效率不同，导致旋流器在面对复杂工况时，难以高效运行，因此设计和制造高效率旋流器对降低工业成本具有重要意义。许多学者对旋流器影响因素进行了大量研究，黄帅彪［5］对水力旋流器分离性能进行了实验研究，结果表明，旋流器结构对固-液分离效能有很大影响。陈柯杰等［6］采用EDEMFLUENT 耦合数值仿真分析方法，提出了颗粒入口位置分离效率的新概念，利用这一概念确定水力旋流器的总分离效率。王建等［7］通过等比例缩小旋流器模型，试验研究了不同操作工况与分离效率的关系。吴允苗等［8］研究表明了倒锥结构具有促进分离效果的作用。崔之健［9］采用Mixture多相流模型对三相旋流器进行耦合分析，确定了结构优化后旋流器的最佳进口流量区间。刘华冰等［10］利用CFD 软件对固-液微型旋流器进行研究，得到了内部压力场和砂粒分布等规律。以上学者并未对工业级旋流器进行细致研究，且实验方法耗费大量人力物力，需要很多配套设施，而数值模拟相对容易进行，操作方便。……