一、汽流場(chǎng)數(shù)值模擬

為了對(duì)波形板汽水分離器的計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化，假設(shè)條件如下：

1、由于重力及浮升力垂直于流動(dòng)方向，不考慮重力及浮升力，將問(wèn)題簡(jiǎn)化為二維。

2、熱態(tài)計(jì)算中，汽水兩相為飽和狀態(tài)，蒸汽和水滴之間無(wú)換熱，蒸汽和水滴不發(fā)生相變。

3、定常流動(dòng)，汽相不可壓。

4、采用離散相模型，蒸汽是連續(xù)相，水滴為離散相。

5、忽略散熱損失。

根據(jù)波形板標(biāo)準(zhǔn)尺寸及建立的模型，取兩塊波形板之間的空間為計(jì)算域，劃分網(wǎng)格。采用離散相的模型，在已計(jì)算好的主流蒸汽流場(chǎng)中，均勻加入一定量某一直徑的水滴粒子。給定粒子的物性，邊界條件，計(jì)算分離效果。改變粒徑、粒子質(zhì)量流率等參數(shù)，計(jì)算不同情況的分離效果。

二、離散相數(shù)值模擬

對(duì)于液滴入口條件，采用了如下定義：液滴入口速度與汽相入口速度相同，每次計(jì)算只噴射入同一直徑的液滴。用離散相模型，先計(jì)算蒸汽單相流過(guò)波形板汽水分離器的流場(chǎng)，用Re數(shù)判斷流動(dòng)形式，若Re＜2200，認(rèn)為是層流，用層流模型計(jì)算；若Re\\\\2200，認(rèn)為流動(dòng)為湍流，使用湍流k - E模型計(jì)算，選擇壓力速度的耦合方法為SIPLE算法；壓力、動(dòng)量、k和E的亞松弛因子分別設(shè)置為012、015、015和015得出水滴碰到壁面和通過(guò)波形板流道出口的百分比，給出各種情況下的分離效率。計(jì)算時(shí)，采用了立式波形板汽水分離器，對(duì)不同水滴直徑進(jìn)行分析。然后加入一定量某一粒徑的水滴粒子，用Lagrange方法進(jìn)行粒子的軌跡、蒸汽和水滴兩相耦合計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表1。

表1不同粒徑的水滴汽水分離效果