这项工作提出了经过验证的计算流体动力学（CFD）预测，即涡流探测器和插口直径的变化对小型水力旋流器的分类性能的影响。微型水力旋流器（例如直径10毫米）已成功应用于微米级颗粒的分离，因为它们的旁路部分大于水回收率，这导致底流中的颗粒回收率较高，而水回收率较低。然而，当水力旋流器的目的是颗粒分级时，较大的旁路分数可能是一个缺点，因为大量细颗粒被错误地放置在底流中。尽管众所周知，水力旋流器出口的变化会影响其性能，但对这些设计参数对微型水力旋流器的影响的研究有限，特别是在颗粒分级方面。本研究的目的是通过计算探讨插口和涡流探测器对分类过程的影响。为此，我们进行了 CFD 模拟，并在使用玻璃珠（低于 20 μm）作为颗粒系统的 3D 打印微型水力旋流器中对预测进行了实验验证。数值结果与固体回收率、浓缩比、压降和粒度分布的实验数据非常吻合。观察到固体回收率和浓缩比之间的权衡，同时发现当涡流探测器直径保持恒定时，固体回收率与压降成反比。结果发现，在测试中回收率最低的设计也导致颗粒尺寸分布与进料的颗粒尺寸分布最远。 我们展示了如何使用该模型来评估设计参数的变化，以便在不影响分离性能的情况下选择表现出较低能量需求的设计。



"点击查看英文标题和摘要"