籃式過濾器設計人員都知道,籃式過濾器在管徑不變的情況下,流速與流量成正比關系,大流量下的流體在通過籃式過濾器濾網時,轉換成的壓力勢能越大。由此提出設想:在介質與濾網接觸之前,消耗桶內介質的機械能,從而減少壓力勢能。受流體力學經典課題——圓周繞流問題啟發,嘗試在籃式過濾器正對上游管道出口處加裝葉片型直板。如圖1所示。
圖1 葉片型直板示意圖
流體繞流物體時會受到摩擦阻力和壓差阻力,當雷諾數較小時,摩擦阻力起主要作用,當雷諾數較大時,壓差阻力起主要作用。我公司工程師根據濟南站汽油輸送的一般工況為例計算:汽油20℃的運動粘度為0.76×10-6mm/s,體積流量300m3/h換算成V=0.21m/s,管徑d355.3mm=0.355m;RE=dV/v=(0.21×0.355)/0.76×10-6=98092,流動形態為湍流,柴油較其稍小,數值為24850,均屬大雷諾數狀態。這里主要利用到壓差阻力( 形狀阻力),在繞流時若物型的迎流面曲率較大,如上文所述平板邊緣的情形,背流面會較早發生邊界層分離現象,在葉片后部產生漩渦。大雷諾數繞流物體表面分為三個流場:①外部勢流區;②邊界層;③尾渦區,而濾網所在處是尾渦區,尾渦區內的流體由于漩渦的存在,流體質點碰撞激烈,受到很大的能量損失,局部水利損失增加導致流體通過濾網時,轉換的壓力勢能較之前大幅降低,減少了籃式過濾器濾網上的水頭壓力。同時,邊界層分離產生的漩渦又可以對濾網端面上的雜質沖刷,加速沉積,保證籃式過濾器濾網端面的通過面積。上下游差壓基本保持一致,以期達到消除誤報警現象。
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