精品文档---下载后可任意编辑贾继斌 陈功(中国石油大学(北京)化工学院，北京 102249)摘 要：基于 CFD 计算旋转流的三维速度计算值是以空间的几何中心为基准给定的。但旋转流由于流动的不稳定性或空间结构的非轴对称性导致旋转流的旋转中心偏离空间的几何中心。这就使参照旋转中心为基准的三维速度分布不同于基于 CFD 计算的三维速度分布，两者之间存在着一定的差别。在实际应用中一般分析问题是建立在以旋转中心为基准的三维速度分布上的，因此需要将参考几何中心 CFD 计算的速度变换为参考旋转中心的速度。本文以旋风分离器为实例分析了由于基准不同所产生的速度变化，给出了 CFD 计算旋流时旋转中心与几何中心不重合的速度变换的方法。结论也同样适用于其他类似旋转流的计算分析。关键词：CFD，旋流，旋转偏心，速度变换，旋风分离器中图分类号：TQ 051.8 文献标识码 A 文章编号引 言旋转流是一种工业上广泛应用的流动形式，如旋风分离器，水力旋流器，旋转射流等。一般基于 CFD 计算旋转流的三维速度计算值是以空间的几何中心为基准坐标给定的。但由于旋转流动过程的不稳定性或几何结构上非轴对称等原因，旋转流的旋转中心偏离空间的几何中心[1]，存在着旋转偏心的现象，即旋转流的旋转中心与几何中心不在一个轴线上，两个中心不重合。若以不同的中心为参考基准，旋转流在空间上同一点的三维速度是不同的，存在着一定的差别，互相直接对等替换必定为后续的计算或分析带来较大的误差。在实际应用中，由于分析问题的特点，在对旋转流流场进行分析中有时需要以旋转中心为基准的三维速度分布，此时应对基于 CFD 计算的旋转流三维速度值进行修正，将参考几何中心计算的流场变换为参考旋转中心的流场。本文以蜗壳式旋风分离器流场为 CFD 计算对象，重点分析旋风分离器内旋转流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不在一个轴线上所导致的速度重量之间的差异，给出了将基于几何中心计算的流场换算到参考旋转中心的流场的方法。结论方法也同样适用于其他有关类似旋转流的计算分析。1基于几何中心的 CFD 计算旋转流时的速度分布模拟旋风分离器尺寸如图 1 所示，进气口尺寸176mm×73mm，筒体内径 300mm，升气管内径 96mm。为保证充分进展条件的成立，将出口管路加长。图 1 旋风分离器结构示意图精品文档---下载后可任意编辑旋风分离器内流场是复杂的三维、湍流、强旋流场，具有很强的各向异性特点，为此采纳Fluent 软件计算流...
