本实用新型专利技术公开了一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器。包括引流段、折流叶片、出流段；所述折流叶片包括过渡段、疏水钩、叶片槽道，过渡段与疏水钩连接，过渡段上设置有叶片槽道；相邻折流叶片之间，上游折流叶片的过渡段与下游折流叶片的过渡段连接；端部折流叶片的过渡段与引流段连接，尾部折流叶片的过渡段与出流段连接；叶片槽道的位置和尺寸与折流叶片周边涡流产生的位置和大小相适应。本实用新型专利技术可使气动阻力在改型优化过程中持续减小，分离效率在改型优化过程中持续提高。开槽操作始终减少汽水分离器的叶片用料，不增加额外结构，亦不对任意一步优化中原型结构的任意部分尺寸作增加处理，因此在性能增效的同时大幅降低经济成本。大幅降低经济成本。大幅降低经济成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器
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[0001]本技术属于船舶通风设备生产
，特别涉及一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器。
技术介绍
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[0002]折流叶片式汽水分离器在化工过程设备、核电蒸汽发生器、船舶动力装置进气系统等场景中具有广泛的应用，作用是滤除气流中的液滴，净化气流，达到保护下游设备的目的。
[0003]折流叶片式汽水分离器的主要性能指标包括气动阻力和分离效率，设计中希望减小气动阻力以降低系统能耗，同时提高分离效率为下游设备提供更加可靠的保护。目前，上述两种性能指标一般是相互折衷的关系，即减小气动阻力必然以牺牲部分分离效率为代价，或反之，提高分离效率必然以更大的气动阻力为代价。
[0004]在原材料价格上涨的大背景下，节省汽水分离器用料成本的同时维持甚至提升其运行性能，并以较低的气动阻力达到较高的分离效率，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
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[0006]本技术的目的在于提供一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器，从而克服上述现有技术中的缺陷。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器，包括：引流段、折流叶片、出流段；所述折流叶片包括过渡段、疏水钩、叶片槽道，过渡段与疏水钩连接，过渡段上设置有叶片槽道；相邻折流叶片之间，上游折流叶片的过渡段与下游折流叶片的过渡段连接；端部折流叶片的过渡段与引流段连接，尾部折流叶片的过渡段与出流段连接；叶片槽道的位置和尺寸与折流叶片周边涡流产生的位置和大小相适应。
[0008]优选地，技术方案中，涡流包括分离涡、角涡、回流涡。
[0009]优选地，技术方案中，分离涡位于疏水钩背风面，角涡位于相邻折流叶片过渡段间的夹角处，回流涡位于疏水钩内部，分离涡和角涡分别位于过渡段两侧，分离涡和回流涡分别位于疏水钩两侧。
[0010]优选地，技术方案中，叶片槽道设置在分离涡和角涡之间、分离涡和回流涡之间的过渡段上。
[0011]优选地，技术方案中，将位于端部折流叶片疏水钩下游的过渡段用叶片槽道代替。
[0012]一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器的优化方法，其步骤为：(1)通过实验、仿真技术手段，获得原型折流叶片式汽水分离器内部的流场分布，包括：静压分布、雾
滴浓度分布、流线分布；
[0013](2)基于步骤(1)中得到的流线分布，提取流场中的涡结构，并将其分为回流涡、分离涡、角涡三个类别，确定回流涡、分离涡、角涡与过渡段、疏水钩之间的相对位置；
[0014](3)基于步骤(2)中的涡流识别结果，结合步骤(1)中的压力分布、雾滴浓度分布，分析不同位置、不同类别涡流对气动阻力和分离效率的影响；
[0015](4)根据步骤(3)中分析结果，对于具有正面影响的涡流，通过在叶片的相应位置处开设相应尺寸的叶片槽道予以维持或加强；对于具有负面影响的涡流，通过在叶片的相应位置开设相应尺寸的叶片槽道予以削弱或消除，完成优化。
[0016]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0017]由于确定涡流是影响气动阻力和分离效率的重要因素，持续进行“分类涡流与性能指标”之间的关联分析，可使气动阻力在改型优化过程中持续减小，同时，分离效率在改型优化过程中持续提高。改型优化过程中，开槽操作始终减少汽水分离器的叶片用料，不增加额外结构，亦不对任意一步优化中原型结构的任意部分尺寸作增加处理，因此在性能增效的同时大幅降低了经济成本。
附图说明：
[0018]图1为原型折流叶片式汽水分离器结构示意图；
[0019]图2为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器一次改型结构示意图；
[0020]图3为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器二次改型结构示意图；
[0021]图4为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器组装图；
[0022]图5为原型折流叶片式汽水分离器的静压和流线分布图；
[0023]图6为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器一次改型结构的静压和流线分布图；
[0024]图7为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器二次改型结构的静压和流线分布图；
[0025]图8为原型折流叶片式汽水分离器的液滴浓度分布图；
[0026]图9为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器一次改型结构的液滴浓度分布图；
[0027]图10为本技术基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器二次改型结构的液滴浓度分布图；
[0028]图11为原型结构、一次改型结构、二次改型结构的气动阻力特性曲线图；
[0029]图12为原型结构、一次改型结构、二次改型结构的分离效率特性曲线图；
[0030]附图标记为：1
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引流段、2
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过渡段、3
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疏水钩、4
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第一叶片槽道、5
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第二叶片槽道、6
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出流段、7
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分离涡、8
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角涡、9
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回流涡。
具体实施方式：
[0031]下面对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护
范围并不受具体实施方式的限制。
[0032]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0033]实施例1
[0034]如图2所示，一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器，包括：引流段1、折流叶片、出流段6；所述折流叶片包括过渡段2、疏水钩3、叶片槽道，过渡段2与疏水钩3连接，过渡段2上设置有叶片槽道；相邻折流叶片之间，上游折流叶片的过渡段2与下游折流叶片的过渡段2连接；端部折流叶片的过渡段2与引流段1连接，尾部折流叶片的过渡段2与出流段6连接；叶片槽道的位置和尺寸与折流叶片周边涡流产生的位置和大小相适应。
[0035]一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器的优化方法，其步骤为：(1)通过实验、仿真技术手段，获得原型折流叶片式汽水分离器内部的流场分布，如图5、图8所示，包括：静压分布、雾滴浓度分布、流线分布；
[0036](2)基于步骤(1)中得到的流线分布，提取流场中的涡结构，并将其分为回流涡9、分离涡7、角涡8三个类别，确定回流涡9、分离涡7、角涡8与过渡段2、疏水钩3之间的相对位置，如图5所示，分离涡7位于疏水钩3背风面，角涡8位于相邻折流叶片过渡段2间的夹角处，回流涡9位于疏水钩3内部，分离涡7本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器，其特征在于：包括引流段、折流叶片、出流段；所述折流叶片包括过渡段、疏水钩、叶片槽道，过渡段与疏水钩连接，过渡段上设置有叶片槽道；相邻折流叶片之间，上游折流叶片的过渡段与下游折流叶片的过渡段连接；端部折流叶片的过渡段与引流段连接，尾部折流叶片的过渡段与出流段连接；叶片槽道的位置和尺寸与折流叶片周边涡流产生的位置和大小相适应。2.根据权利要求1所述的基于涡流分类控制的折流叶片式汽水分离器，其特征在于：涡流包括分离涡、角涡、回流涡。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：章斌，封亮，王飞升，卜诗，杨正君，
申请(专利权)人：无锡宝宏环保船舶有限公司，
类型：新型
国别省市：
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