碟片式离心机内流动的数值模拟

碟片式离心机内的流场难以直接测量，采用计算流体力学（CFD）技术可以更加直观地展现碟片式离心机内部流场特征。本文以DRS230\4-00-99型碟片式离心机为研究对象，基于N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型，利用Fluent流体动力学分析软件模拟了碟片间隙的内部流场。结果表明，模拟得出的速度分布和压力分布符合碟片式离心机的内部理论基本规律。液体在碟片间隙内存在旋转滞后现象，但由于碟片间隙较小，液体旋转滞后较小。说明碟片间隙小，不仅可以减小颗粒的沉降距离，有利于提高分离效率，同时还能减小液体滞后。模拟同时发现，等距离碟片间隙中液体流量及压力降呈现不均匀分布，离入口位置越近，碟片间隙中液体流量及压力降越大，在前三层尤为明显。这些发现为碟片式离心机两相分离的模拟研究提供了参考依据，对优化碟片式离心机的结构设计具有重要的指导意义。