基于响应曲面法平纹纤维过滤器过滤性能研究

利用计算流体动力学软件Fluent 6.1对平纹结构纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行了数值模拟,基于响应曲面法并利用统计软件Minitab V14,研究了结构参数(横向距离,纵向距离)和运行条件(风速)对平纹纤维过滤器过滤效率和压力损失的影响,并分别得出了关于3种影响因子的二次多项式预测模型,对预测模型分析后表明:以上3种影响因素都对平纹纤维过滤器的过滤效率和压力损失有着重要的影响,并对预测结果进行了优化.其结果表明:在横向距离、纵向距离分别为4.27、4.20倍的纤维直径及雷诺数为2.054时,获得较高的过滤效率和较低的压力损失.     

基于响应曲面法旋风分离器的自然旋风长

利用商业计算流体力学软件Fluent6.1对不同结构尺寸以及运行条件下旋风分离器内部气相流场进行了数值模拟,基于响应曲面法并利用统计软件M initab V14得到了旋风分离器自然旋风长新的预测模型.对预测模型分析后表明,除了入口面积和排气芯管直径影响自然旋风长外,入口风速、旋风器高度以及排气芯管的插入深度也会不同程度地影响自然旋风长.由于自然旋风长预测模型考虑了更多的影响因素,和以前的模型比较能更好地反映旋风分离器的结构尺寸及运行条件对其性能的影响.     

旋风分离器分离性能的经验模型与数值预测

利用雷诺应力输运模型对Stairmand高效旋风分离器的气相流场进行数值模拟,在此基础上对旋风分离器的分离效率、压力损失进行了研究,得出了不同条件下旋风分离器的分离性能,同时利用Barth,Iozia&Leith,Shepherd&Lapple,Cacal&Martinez,Dirgo,Coker经验公式计算了该旋风分离器的分级效率和压力损失,并分别和实验数据进行了比较.结果表明,Barth经验公式在计算直径为305mm的Stairmand旋风分离器时的分级效率与实验数据吻合较好;而Iozia&Leith经验公式能准确地计算直径为152mm的Stairmand旋风分离器的分级效率;Cacal&Martinez及Dirgo经验模型计算的压力损失和实验数据吻合较好.另一方面,数值预测的分级效率和实验数据基本一致,而且预测的压力损失误差在5%以内.研究结果还表明,应用计算流体动力学来研究旋风分离器的分离性能方便且可行.     

基于响应曲面法交错排列纤维过滤器性能研究

以计算流体力学软件Fluent 6.1为平台,对不同内部结构和运行条件的交错排列纤维过滤器模型进行数值计算,基于响应曲面法并利用统计软件Minitab,对数值计算次数进行优化,并拟合出有关交错排列纤维过滤器性能的二次项预测模型.预测模型分析结果表明:纤维间的横向距离、纵向距离,纤维直径和迎面风速对交错排列纤维过滤器性能有不同程度的影响,对预测结果优化之后得出,无因次化横向距离、纵向距离,纤维直径和迎面风速分别为0.155,0.120,0.070,4.787时,可获得99.4%的过滤效率和42.228 Pa的阻力,这种高效低阻的复合合意性为0.967.