1、本文以RAH-66直升機的T800發(fā)動機慣性粒子分離器為原型,提煉出分叉管道模型進行實驗和數(shù)值分析。根據(jù)分離器模型的流道特點,進而將清除流通道簡化為不同扇角彎道,并進行氣固流動規(guī)律分析。針對無預選慣性分離器壁面附近小尺度顆粒分離效率低的缺點,研究了帶射流方腔結構內的氣固流動,為進一步設計高效的慣性氣固分離設備提供依據(jù)。為了細致分析氣固兩相流動與分離特點,文中分析了單個球形顆粒受力以及同壁面的碰撞模型；在實驗中使用高速攝影和PIV技術,結

2、合數(shù)字圖像處理技術跟蹤固體顆粒的運動軌跡,實現(xiàn)了對顆粒運動軌跡和顆粒濃度的研究；數(shù)值計算采用FLUENT和EDEM軟件耦合模擬計算通道內氣流速度為10~100m/s,顆粒直徑為5~500μm的氣固兩相流動。通過理論分析、實驗和數(shù)值模擬結果,可以得出以下結論：(1)分叉管道流道：同一密度和粒徑范圍的顆粒,塊狀顆粒的分離效果好于球形顆粒；隨著主流速度的增加,直徑100μm下的顆粒的分離效率跟著增加,但顆粒直徑大于100μm的顆粒分離效率會受

3、到速度大小與碰撞的雙重影響；顆粒的分離效率將受到流量系數(shù)帶來的回流影響。(2)本文提出了顆粒分布指標：分布系數(shù)η和分布方差σ。方截面彎道內小尺度顆粒(10μm)隨著氣流速度和彎管扇角的增加,顆粒分布系數(shù)會逐漸增加,聚集度越來越高,但壓力損失會增加。對于90o方截面彎道流動,速度越大、顆粒尺度越大、顆粒密度越大,越容易實現(xiàn)空氣氣流中的小尺度顆粒分離。(3)帶射流的方腔流動：顆粒在射流的影響下聚集在方腔上部,隨著下游距射流孔后距離的增加,靠