渦流空氣分級機補氣結構設計及流場仿真

摘要：【目的】針對渦流空氣分級機補氣效果不佳的問題，尋求最優補氣方案。【方法】采用Fluent軟件對渦流空氣分級機進行流場仿真，探究不同補氣結構對氣流滯留能力、均勻性、分散性的影響，以及對應分級機的顆粒分級效果。【結果】仿真結果表明，Model 2在導流罩上方增添擋風環結構，有效遏制氣流流失，顯著提升補氣氣流在錐殼內部的滯留時間，d50較Model 1減小0.62μm；Model 3在補氣結構內添置導流葉片，減弱氣流沖擊并增加氣流分散效果，d50較Model 2減小2.88μm；Model 4、Model 5將補氣結構進出氣區域在豎直方向上錯開，保證氣流有充足的滯留空間，進而阻止氣流快速擴散；Model 5采用補氣結構出氣區域下置方案，利用錐殼壁面為氣流導向，軸向速度分布更加合理，氣流分散性及分布均勻性最好。【結論】對比5種補氣結構的粒徑累積占比分布曲線，Model 5的d50為28.5μm，略大于Model 3的27.3μm，但在0～20μm粒度區間段，Model 5的曲線位于Model 3下方，說明Model 5對大米粉細顆粒的分級效果優于Model 3，綜合來看，Model 5對大米粉的顆粒分級效果最佳。

關鍵詞：渦流空氣分級機；補氣結構；氣流滯留能力；均勻性；分散性

中圖分類號：TB44；TQ324.8文獻標志碼：A

引用格式：

顧毅楠，吳永澤，俞建峰，等.渦流空氣分級機補氣結構設計及流場仿真［J］.中國粉體技術，2024，30（5）：158-170.

GU Yinan，WU Yongze，YU Jianfeng，et al.Air supply structure design and flow field simulation of turbo air classifier［J］.China Powder Science and Technology，2024，30（5）：158?170.

渦流空氣分級技術是繼離心式、旋風式分級技術之后的第三代氣流分級技術，因具有較高的分級效率和分級精度而被廣泛應用于化工、制藥、食品加工業等粉體加工領域［1-2］。渦流空氣分級機內部設置有高速轉動的分級輪，通過分級輪的高速旋轉形成渦流場，利用渦流對粗、細顆粒產生的離心力不同來完成粉體顆粒的分級［3］。……