基于正交试验的两级串联油气旋流分离器结构优化

为提高一款发动机用两级串联油气旋流分离器的分离性能,文章采用数值模拟和正交试验方法研究了串联组中两级分离筒入口面积、圆柱段直径、圆柱段长度、溢流管直径以及溢流管插入深度对分离性能的影响,并通过极差分析的方法研究了上述主要结构参数对压降和分离效率指标影响的权重顺序,得到了兼顾两项指标的最优结构组合。通过对流场及分离机理的分析表明,优化后的方案削减了旋流气体在溢流管处因摩擦引起的能耗,使压力损失降低,同时准自由涡区切向速度分布促使油滴容易聚结,使分离效率提高,并通过实验进一步验证了最优结构能够显著提高旋流分离器油气分离性能。