基于CFD的泥浆净化旋流器湍流流场数值模拟.pdfVIP

FIJUIDMACHINERY Vo1．42，No．6，2014 文章编号： 1005—0329(2014)06—0026—07 基于 CFD的泥浆净化旋流器湍流流场数值模拟 张悦刊 。刘培坤 。杨兴华 ，杨俊茹，肖林京 (山东科技大学 ，山东青岛 266590) 摘 要 ： 采用多相流及雷诺应力湍流模型建立了泥浆净化旋流器流场数学模型。通过对钻孔泥浆用 q)100mm旋流器 三维建模，应用ICEM进行网格划分，利用 CFD软件FLUENT对旋流器多相流进行三维数值模拟，并对湍流模型、离散方 法及边界条件的设置等问题进行了探讨 ，得到了泥浆净化旋流器速度场和压力场分布，分析了旋流器空气柱的形成及发 展机理 。 、 关键词 ：泥浆净化旋流器；湍流流场 ；数值模拟；空气柱 中图分类号：TH138．8；TQ051．8 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．06．006 NumericalSimulationofTurbulentFlow FieldofMudPurificationHydrocycloneBasedOnCFD ZHANGYue—kan，LIUpei—kun，YANGXing—hua，YANGJun—ru，XIAOLin-jing (ShangdongUniversityofScienceTechnology，Qingdao266590，China) Abstract： Themathematicalmodelofturbulentflowfieldofmudpurificationhydroeyelonewasestablishedbasedonmultiphase flowandreynoldsstressmode1．three．dimensionmodelof 100mm mudpurificationhydrocyclonewasbuiltandmeshedwitllICEM software．numerical simulationofturbulentflow fieldofmudpurificationhydrocycloneWas carride outwithsoftwareFLUENTbased onCFD．set．mehtodsofturbulentflow mode1．discretizationmethodandboundaryconditionswerediscussde ，velocityfielddistlibu- tionnadpressurefielddistributionwereobtained．nadmechanism offormationanddevelopmentofaircofeWas analysed． Keywords： mudpurificationhydrocyclone；turbulentflow field；numericalsimulation；aircore 1 前言 验条件的限制，测量十分困难。随着计算机技术 的发展，基于计算流体动力学的数学模型模拟研 油田、建筑等行业钻孔泥浆固控装置中，通常 究越来越受到人们的重视 j。本文采用多相流 采用 lOOmm旋流器除去 15m 以上的岩屑，达 雷诺应力湍流模型，利用 CFD软件FLUENT对泥 到泥浆重复使用的目的。但 由于泥浆粘度高，传 浆净化旋流器多相流进行三维数值模拟，探讨泥 统旋流器对细颗粒岩屑的分离效果较差。缩小旋 浆净化旋流器的流场分布 。 流器进料 口直径，提高进料速度，加大内部离心强 度，是解决该难题的途径之一。为了充分了解小 2 数学模型建立 进料 口直径对分离性能的影响，拟通过数值模拟 的手段对旋流器 内部流场进行深人分析，为优化 2．1 湍流数学模型 设计提供理论基础。