Numerical study of short-circuiting flow and particles in a gas cyclone

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作者
Sijie Dong,Chenwen Wang,Zihui Zhang,Qinyu Cai,Kejun Dong,Teng Cheng,Bo Wang
出处
期刊:Particuology [Elsevier]
卷期号:72: 81-93 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.partic.2022.02.008
摘要

Short-circuiting flow is an important secondary flow in gas cyclones, which has a negative impact on the separation performance. To improve the understanding of the short-circuiting flow and guide the optimization of gas cyclones, this paper presents a numerical study of a cyclone using computational fluid dynamics. Based on the steady flow field, three methods were adopted to investigate the formation mechanism and characteristics of the short-circuiting flow and particles. The temporal variation of the tracer species concentration distribution reveals that the formation mechanism of the short-circuiting flow is the squeeze between the airflows entering the annular space of the gas cyclone at different times. The short-circuiting flow region, distinguished through the spatial distribution of the moments of age, is characterized by a small mean age and a large coefficient of variation. The proportion of the short-circuiting particles increases with the increase of the inlet velocity only for small particles. But with the increase of particle size, the proportion of the short-circuiting particles decreases faster at higher inlet velocities, resulting in significant differences in collection efficiency curves.
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