1、 毕业设计（论文）开题报告 题目名称 旋风分离器设计及流场数值模拟 学生姓名 专业班级 热能 08-1 学号 一、选题的目的和意义： 由于旋风分离器有很多优点，如制造维护费用较低，无运动部件，具 有较好的自适应性等，而且它能适用于高温高压的大流量气固分离而维 持较低的压头损失。所以，旋风分离器广泛应用于冶金、化工、石油、 建筑、机械、电力、轻纺、食品等工业部门。为此，对于旋风分离器的 设计及其结构的改进是一种趋势，也是一种潮流。随着信息技术的快速 发展，目前,人们对旋风分离器的研究重点主要是采用计算流体动力学 CFD方法对旋风分离器流场进行数值模拟。 对模型经过仿真计算， 获得分 离器内气体的
2、流场、温度场、流线、湍流度的分布和颗粒的运动轨迹， 并由此揭示了分离器的能量损失和分离机理，为设计新一代的旋风分离 器提供了参考依据。 当今能源紧缺，而且部分地方存在浪费资源现象非常严重，作为科学 技术人才，应大力响应号国务院召积极参与到节能减排中，设计出新一 代环保节能的分离器。 二、国内外研究现状简述： 由于流动的复杂性, 一般均假定为轴对称流动,早期曾进一步假定 为层流流动,近年来才考虑湍流的影响。为了消除因上涡流而引起粉尘从 出口管短路逃逸的现象, 国内外提出的著名方法是加旁室及时引出增浓 粉尘。在改善锥体、锥底的气固流况所作的改进方面, 最突出的是扩散 式分离器(CLK 型)。 由于
3、它的倒锥体及锥体下部的反射屏, 减少了粉尘返 混和灰斗上部的卷吸夹带, 使扩散式的分离效率达90% 95% ,但这种分 离器的主要缺点是压降较高。在国内, 时铭显等对导叶式直筒旋风子进 行了一系列的研究, 为了改善底部气固流况, 提出了分离性能较好的排 尘底板结构。 Fluent 的软件设计基于 CFD 软件群的思想，从用户需求角度出发， 针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT 软件采用不同的离散格式和数值 方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳 组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。 三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段： 查阅相关文献与资料，运用
4、 AUTO-CAD 及基于 CFD 软件群的 FLUENT 软件。在给定条件的基础上，利用 FLUENT 程序软件包对模型进行模拟计 算（先用 GAMBIT 建模并划分网格，然后用 FLUENT 求解器模拟计算，再 对计算结果进行后处理） ，综合分析并得出结论。 四、主要参考文献与资料获得情况： 1 孔珑. 工程流体力学 (2 版)，北京：中国电力出版社，1998 2 杨世铭, 陶文铨. 传热学，高等教育出版社，1998 3 王瑞金，张凯，王刚. FLUENT 技术基础与应用实例，清华大学出版 社，2007 4 丹A.C.霍夫曼，美L.E.斯坦因著，彭维明等译.旋风分离器 原理、设计和工程应用 M.4 版.北京：化学工业出版社，2004.9 5温正，石良臣，任毅如.FLUENT 流体计算应用教程北京，清华大 学出版社，2009.1 五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明） ： 第 1 周明确设计任务、资料收集； 第 2-4 周熟悉及学习 Fluent 软件,查阅相关文献； 第 5 周整理并完成实习报告，为下一阶段工作做准备； 第 6 周完成
