空化射流型单倾角叠片式清洗器流场模拟与结构优化

针对石油化工输油管道的清洗问题设计了基于射流空化的清洗器,为了解决清洗器在不同管径下如何设计的问题,通过Fluent模拟,对射流空化型叠片式清洗器流场进行研究。以管径70 mm的叠片式清洗器结构为基础,对管径改变时清洗器结构尺寸设计分别以等比例缩放和等间隙进行模拟研究。通过分析2种情况下管径改变后的压力场和气相分布,发现在等比例缩放时,空化长度随管径等比例变化,此时管径50、60、70、80和90 mm的清洗器产生的对应的空化区域长度分别为12、14、16、18和20 mm;控制间隙不变时,清洗器产生的空化长度随管径的增加先增大后减小,当管径为50、60、70、80、90 mm,空化长度分别对应为14、14、16、19和15 mm。本研究结果可为实际应用设计提供依据:当管径小于70 mm时应控制间隙不变,管径大于70 mm时可选择等比例缩放设计,可获得更好的空化效果。