第５１卷第１期２０２３年１月化学工程ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＣＨＩＮＡ）Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０２３收稿日期：２０２２⁃０７⁃０４基金项目：国家自然科学基金资助项目（２２１０８２１６）作者简介：彭小成（１９９７—），男，硕士，研究方向为过程强化，电话：１７３１２８４１９６０，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｐｅｎｇ＿ｘｃｈｅｎｇ＠１６３．ｃｏｍ；王斯民，男，博士，教授，通信联系人，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｍｗａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｘｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。化工流体力学基于异质凝结原理环流式旋风多目标优化研究彭小成１，金平２，刘佳幸３，李文斌４，王斯民１（１．西安交通大学化学工程与技术学院，陕西西安７１００４９；２．中石化（大连）石油化工研究院有限公司，辽宁大连１１６０４５；３．中国石油新疆油田分公司实验检测研究院，新疆克拉玛依８３４０００；４．国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司，上海２００１２２）摘要：针对传统旋风分离器对粒径小于５μｍ的颗粒分离效率低的问题，提出通过在环流式旋风装置中构建过饱和环境，利用异质凝结原理促进细微颗粒长大的方法。基于Ｆｌｅｔｃｈｅｒ的经典成核理论，建立气液固数值模型，分析环流旋风分离器中气体和颗粒的流动特性以及冷凝生长和聚并过程。结果表明：经过异质凝结生长和聚并后，颗粒在旋风内的平均粒径从１μｍ增大到３．９２μｍ，分离效率从５１．２６％提高到８８．２６％。在此基础上，分析内筒直径、进气管倾斜角度，以及进口气速对环流式旋风装置压降和分离效率的影响，并通过多目标优化算法得到帕累托最优设计点，优化后的分离效率可达９７．５％以上，同时压降也减小至１１６５Ｐａ以下。关键词：旋风分离器；异质凝结；数值模拟；聚并；优化中图分类号：ＴＫ１２１文献标识码：Ａ文章编号：１００５⁃９９５４（２０２３）０１⁃００５７⁃０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５⁃９９５４．２０２３．０１．０１２Ｍｕｌｔｉ⁃ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｉｒｃｕｍｆｌｕｅｎｔｃｙｃｌｏｎｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎＰＥＮＧＸｉａｏ⁃ｃｈｅｎｇ１，ＪＩＮＰｉｎｇ２，ＬＩＵＪｉａ⁃ｘｉｎｇ３，ＬＩＷｅｎ⁃ｂｉｎ４，ＷＡＮＧＳｉ⁃ｍｉｎ１（１．Ｓｃｈ...
