1. IntroductionCyclones are widely

1. Introduction
Cyclones are widely used in the petrochemical and process
industries for the removal of particles from their carrying fluids
because of their simplicity, easiness and low costs in construction,
operation, maintenance and energy consumption. By using
suitable materials and methods of construction, cyclones can be
operated at high temperature and/or pressure circumstances, where
the development of high efficient devices could have a significant
impact in the energy and processing industries, such as pressurized
fluidized bed combustion (PFBC), integrated gasification and
combined cycle (IGCC) and fluidized catalytic cracking (FCC)
processes. In these harsh environments, cyclones are nowadays
almost the sole, fully commercial solution to the removal of
particles from elevated-temperature gases. However, due to the
extremely complicated three dimensional swirling flows within the
cyclone, the fundamental understanding of the separation process
occurring in the cyclone is still not adequate. In fact, the gas–solid
suspension flow behaviors in cyclones have long been a subject of
many experimental, theoretical and numerical researches [1–3]. A
number of measurement methods are frequently employed to
study the flow structure in experimental cyclones, but, the
drawbacks of the measurement methods would limit our understanding
about the flow complexity to some extent [4].
With the rapid development of computer and computational
fluid dynamics (CFD) techniques, the use of numerical simulations
to predict the performance of the cyclone has received
much attention. For the turbulent flow in cyclones, the key to
the success of CFD lies with the accurate description of the
turbulent behavior of the flow [5]. The standard k−ε, RNG k−ε
and Realizable k−ε models were not optimized for strongly
swirling flows found in cyclones [6,7]. The potential of LES for
single-phase cyclonic flow has already been demonstrated by
Slack et al. [8] and Derksen [9]. The Reynolds Stress turbulence
model yield an accurate prediction on swirl flow pattern, axial
velocity, tangential velocity and pressure drop on cyclone
simulation [10].
In Derksen paper [11], an Eulerian–Lagrangian description
of the two-phase (gas–solid) flow was presented. The Euleriandescription of the gas flow is based on the LES. The motion of
solid particles on their way through the simulated gas flow field
was modeled based on a one-way coupling assumption—the
particles feel the gas flow, but the gas flow is not affected by the
presence of the particles.
Derksen, et al. [12] further performed 3-D, time-dependent
Eulerian–Lagrangian simulations of the turbulent gas fluid flow
in a cyclone separator including two-way coupling effects. The
effect of the particles on the gas is modeled by the particlesource-in
cell (PSIC) method.
Wang et al.[13] obtained the gas flow in a Lapple cyclone by the
use of the Reynolds stress model. The particle flow is simulated by
the use of Stochastic Lagrangian model. The separation efficiency
and trajectories of particles from the simulation are shown to be
comparable to those observed experimentally. The effects of particle
size and gas velocity on the separation efficiency are quantified
and the results are shown to agree well with experiments.
Zhao et al. [14] used the Reynolds stress turbulence model to
simulate the gas flow of two types of cyclones with the conventional
single inlet and spiral double inlets, respectively. A
Lagrangian method is employed to track the particle motion and
calculate the gas particle separation efficiency in the cyclones. The
results indicate that the CFD method can effectively reveal the
mechanism of gas particle flow and separation in cyclone with
different inlet configuration.
Gas particle flow in three cyclones was numerically modeled
using the Eulerian–Lagrangian approach by Shi et al. [15]. The
Reynolds stress model is used to represent the anisotropic turbuõ-
lence in the gas phase. Comparison with experimental data in
literature indicates that the tangential lift-off boundary condition
yields more accurate predictions than other boundary conditions.
In this study, the solids concentration distribution of different
size particles in a cyclone separator was simulated based on the
commercial software Fluent 6.1. The calculations could improve
our knowledge about the gas–solid flow in cyclones and provide
some fundamentals for further research of cyclone separation
model.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำไซโคลนใช้ในกระบวนการปิโตรเคมีและอุตสาหกรรมสำหรับการกำจัดอนุภาคจากของเหลวของพวกเขาถือครองเนื่องจากความเรียบง่าย ความสะดวกสบาย และต้นทุนต่ำในการก่อสร้างการดำเนินงาน บำรุงรักษา และการ ใช้พลังงาน โดยการใช้วัสดุที่เหมาะสมและวิธีการก่อสร้าง ไซโคลนได้ดำเนินการที่อุณหภูมิสูงหรือความดันสถานการณ์ ซึ่งการพัฒนาของอุปกรณ์มีประสิทธิภาพสูงมีความสำคัญส่งผลกระทบต่อพลังงานและอุตสาหกรรมแปรรูป เช่นหนีfluidized เผาไหม้เตียง (PFBC) รวมการแปรสภาพเป็นแก๊ส และรวมวงจร (IGCC) และ fluidized ถอดตัวเร่งปฏิกิริยา (FCC)กระบวนการทาง ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้รุนแรง ไซโคลนอยู่ทุกวันนี้เกือบแต่เพียงผู้เดียว เต็มค้าโซลูชันเพื่อการกำจัดของอนุภาคจากยกระดับอุณหภูมิก๊าซ อย่างไรก็ตาม ครบกำหนดไป3 มิติหมุนรอบขั้นตอนภายในที่มีความซับซ้อนมากพายุ ความเข้าใจพื้นฐานของกระบวนการแยกเกิดขึ้นในพายุได้ยังไม่เพียงพอ ในความเป็นจริง ก๊าซของแข็งพฤติกรรมขั้นตอนระงับในไซโคลนจึงมีเรื่องของในทดลอง ทฤษฎี และตัวเลขวิจัย [1-3] Aจำนวนวิธีการประเมินมักได้รับการว่าจ้างให้ศึกษาโครงสร้างกระแสในไซโคลนทดลอง แต่ข้อเสียของวิธีการประเมินจะจำกัดความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความซับซ้อนของขั้นตอนบ้าง [4]มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ของคอมพิวเตอร์ และคอมพิวเตอร์เทคนิคพลศาสตร์ของไหล (CFD) การใช้ตัวเลขจำลองการทำนายประสิทธิภาพของไซโคลนได้รับความสนใจมาก สำหรับการไหลเชี่ยวในไซโคลน คีย์ไปความสำเร็จของ CFD อยู่กับคำอธิบายที่ถูกต้องของการพฤติกรรมปั่นป่วนของการไหล [5] มาตรฐาน k−ε, RNG k−εและรุ่น Realizable k−ε ถูกไม่เหมาะอย่างยิ่งหมุนรอบไหลพบในไซโคลน [6,7] ศักยภาพของเลสสำหรับแสดงลำดับด cyclonic ด้วยแล้วเวลาเผื่อ et al. [8] และ Derksen [9] ความวุ่นวายความเครียดเรย์โนลด์สผลตอบแทนรูปแบบการทำนายถูกต้องบนหมุนไหลลาย แกนความเร็ว ความเร็ว tangential และดันปล่อยบนไซโคลนจำลอง [10]Derksen กระดาษ [11], คำอธิบายแบบออยเลอร์-Lagrangianของไหล (ก๊าซของแข็ง) two-phase ถูกนำเสนอ Euleriandescription ของการไหลของแก๊สขึ้นอยู่กับเลส์ การเคลื่อนไหวของอนุภาคของแข็งในผ่านฟิลด์กระแสแก๊สเลียนแบบถูกจำลองขึ้นตามสมมติฐานทางเดียวคลัป — การอนุภาครู้สึกการไหลแก๊ส แต่การไหลของก๊าซไม่ได้รับผลกระทบจากการสถานะของอนุภาคDerksen, et al. [12] ต่อไปทำ 3 มิติ การขึ้นอยู่ กับเวลาจำลองแบบออยเลอร์-Lagrangian ของไหลของเหลวแก๊สปั่นป่วนในแยกไซโคลนรวมทั้งลักษณะพิเศษสองคลัป ที่ผลของการอนุภาคก๊าซจะสร้างแบบจำลอง โดย particlesource ในเซลล์ (PSIC) วิธีการวัง et al. [13] รับกระแสก๊าซในไซโคลน Lapple โดยใช้รุ่นความเครียดเรย์โนลด์ส เป็นจำลองการไหลอนุภาคโดยใช้รุ่น Lagrangian สโทแคสติก ประสิทธิภาพการแยกและ trajectories ของอนุภาคจากการจำลองจะแสดงให้เทียบได้กับผู้สังเกต experimentally ผลกระทบของอนุภาคความเร็วขนาดและแก๊สประสิทธิภาพแยกจะ quantifiedและมีแสดงผลให้ตรงกันกับการทดลองแบบจำลองความปั่นป่วนความเครียดเรย์โนลด์สจะใช้เจียว et al. [14]จำลองการไหลก๊าซสองชนิดของไซโคลนด้วยการทั่วไปเดี่ยวทางเข้าของและสายเกลียวคู่ ตามลำดับ Aวิธี Lagrangian เป็นลูกจ้างเพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของอนุภาค และคำนวณประสิทธิภาพการแยกอนุภาคก๊าซในไซโคลน ที่ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า วิธี CFD สามารถเปิดเผยได้อย่างมีประสิทธิภาพกลไกกระแสอนุภาคก๊าซและแยกในไซโคลนด้วยการกำหนดค่าทางเข้าของที่แตกต่างกันเรียงตามตัวเลขถูกจำลองกระแสอนุภาคก๊าซในไซโคลน 3ใช้วิธีแบบออยเลอร์-Lagrangian โดย Shi et al. [15] ที่ใช้รุ่นความเครียดเรย์โนลด์สแสดงแบบ anisotropic turbuõ-lence ในเฟสก๊าซ เปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองในวรรณคดีหมายถึงเงื่อนไขขอบ tangential lift-offทำให้คาดคะเนแม่นยำยิ่งกว่าอื่น ๆ เงื่อนไขขอบเขตในการศึกษานี้ การกระจายความเข้มข้นของแข็งของแตกต่างกันขนาดอนุภาคในไซโคลนตัวแบ่งที่จำลองตามธุรกิจซอฟต์แวร์ 6.1 อย่างคล่องแคล่ว การคำนวณสามารถปรับปรุงความรู้ของเราเกี่ยวกับก๊าซของแข็งไหลในไซโคลน และให้พื้นฐานบางอย่างสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมของไซโคลนแยกแบบจำลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
ไซโคลนที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและกระบวนการ
อุตสาหกรรมสำหรับการกำจัดของอนุภาคจากของเหลวถือของพวกเขา
เพราะความเรียบง่ายของพวกเขาความสะดวกสบายและค่าใช้จ่ายต่ำในการก่อสร้าง,
การดำเนินงานและการบำรุงรักษาและการใช้พลังงาน โดยการใช้
วัสดุที่เหมาะสมและวิธีการของการก่อสร้างพายุไซโคลนสามารถ
ใช้งานที่อุณหภูมิสูงและ / หรือสถานการณ์ความดันที่
การพัฒนาของอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงอาจมีนัยสำคัญ
ผลกระทบในอุตสาหกรรมพลังงานและการประมวลผลเช่นแรงดัน
การเผาไหม้เตียง fluidized (PFBC) , ก๊าซแบบบูรณาการและ
ความร้อนร่วม (IGCC) และแตก fluidized เร่งปฏิกิริยา (FCC)
กระบวนการ ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้ cyclones ในปัจจุบัน
เกือบ แต่เพียงผู้เดียว, การแก้ปัญหาในเชิงพาณิชย์อย่างเต็มที่ที่จะกำจัดของ
อนุภาคจากก๊าซที่อุณหภูมิสูง แต่เนื่องจาก
มีความซับซ้อนมากสามมิติกระแสหมุนวนภายใน
พายุไซโคลนความเข้าใจพื้นฐานของกระบวนการแยก
ที่เกิดขึ้นในพายุหมุนยังไม่เพียงพอ ในความเป็นจริงก๊าซของแข็ง
พฤติกรรมการไหลของสารแขวนลอยในพายุไซโคลนมีมานานแล้วเรื่องของ
หลายการทดลองทฤษฎีและงานวิจัยเชิงตัวเลข [1-3]
จำนวนของวิธีการวัดที่ถูกว่าจ้างบ่อยครั้งเพื่อ
ศึกษาโครงสร้างการไหลในพายุไซโคลนทดลอง แต่
ข้อเสียของวิธีการวัดจะ จำกัด ความเข้าใจของเรา
เกี่ยวกับความซับซ้อนของการไหลที่มีขอบเขต [4].
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์และการคำนวณ
พลศาสตร์ของไหล (CFD) เทคนิคการใช้แบบจำลองเชิงตัวเลข
ที่จะคาดการณ์ผลการดำเนินงานของพายุไซโคลนที่ได้รับ
ความสนใจมาก สำหรับไหลเชี่ยวในพายุไซโคลน, กุญแจสำคัญในการ
ประสบความสำเร็จของ CFD อยู่กับคำอธิบายที่ถูกต้องของ
พฤติกรรมป่วนของการไหล [5] มาตรฐาน k-ε, RNG k-ε
และ Realizable k-εรุ่นที่ไม่ได้เหมาะสำหรับการขอ
หมุนกระแสพบในพายุไซโคลน [6,7] ศักยภาพของ LES สำหรับ
เฟสเดียวไหล cyclonic ได้รับการแสดงให้เห็นโดย
หย่อนและคณะ [8] Derksen [9] ความวุ่นวายความเครียดนาดส์
รูปแบบให้ผลการทำนายที่ถูกต้องในรูปแบบการไหลหมุนแกน
ความเร็วความเร็ววงและความดันลดลงในพายุไซโคลน
จำลอง [10].
ในกระดาษ Derksen [11], คำอธิบาย Eulerian-ลากรองจ์
ของทั้งสองเฟส (ก๊าซของแข็ง ) กระแสที่ถูกนำเสนอ Euleriandescription ของการไหลของก๊าซจะขึ้นอยู่กับ LES การเคลื่อนที่ของ
อนุภาคของแข็งในทางของพวกเขาผ่านสนามการไหลของก๊าซจำลอง
ก็ย่อมขึ้นอยู่กับการมีเพศสัมพันธ์ทางเดียวสมมติฐาน
อนุภาครู้สึกการไหลของก๊าซ แต่การไหลของก๊าซที่ไม่ได้รับผลกระทบจาก
การปรากฏตัวของอนุภาค.
Derksen, et al . [12] ต่อไปดำเนินการ 3-D เวลาขึ้นอยู่กับ
การจำลอง Eulerian-ลากรองจ์ของการไหลของของเหลวก๊าซปั่นป่วน
ในคั่นพายุไซโคลนรวมทั้งสองทางผลกระทบการมีเพศสัมพันธ์
ผลกระทบของอนุภาคในก๊าซเป็นรูปแบบโดย particlesource ใน
เซลล์ (Psic) วิธีการ.
วัง et al. [13] ที่ได้รับการไหลของก๊าซในพายุไซโคลน Lapple โดย
ใช้รูปแบบความเครียดนาดส์ การไหลของอนุภาคมีการจำลองโดย
ใช้แบบจำลองลากรองจ์ Stochastic ประสิทธิภาพในการแยก
และลูกทีมของอนุภาคจากการจำลองสถานการณ์ที่มีการแสดงให้เห็นว่า
เทียบเคียงได้กับการสังเกตการทดลอง ผลกระทบของอนุภาค
ขนาดและความเร็วก๊าซที่มีต่อประสิทธิภาพการแยกที่มีการวัด
และผลที่จะแสดงให้เห็นว่าสอดคล้องกับการทดลอง.
Zhao และคณะ [14] ใช้รูปแบบความวุ่นวายความเครียดนาดส์ที่จะ
จำลองการไหลของก๊าซของทั้งสองประเภทของพายุไซโคลนที่มีการชุมนุม
ทางเข้าเดียวและเวิ้งคู่เกลียวตามลำดับ
วิธีการลากรองจ์เป็นลูกจ้างในการติดตามการเคลื่อนไหวของอนุภาคและ
คำนวณประสิทธิภาพในการแยกอนุภาคก๊าซในพายุไซโคลน
ผลการวิจัยพบว่าวิธีการ CFD ได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถที่จะเปิดเผย
กลไกของก๊าซไหลของอนุภาคและแยกในพายุไซโคลนที่มี
การกำหนดค่าที่แตกต่างกันทางเข้า.
การไหลของอนุภาคก๊าซในสามพายุไซโคลนก็ย่อมตัวเลข
ใช้วิธี Eulerian-ลากรองจ์โดย Shi และคณะ [15]
รูปแบบความเครียดนาดส์ถูกนำมาใช้เพื่อเป็นตัวแทนของturbuõ- anisotropic
lence ในสถานะก๊าซ เปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองใน
วรรณกรรมแสดงให้เห็นว่ายกออกจากวงเงื่อนไขขอบเขต
อัตราผลตอบแทนที่คาดการณ์ถูกต้องมากกว่าเงื่อนไขขอบเขตอื่น ๆ .
ในการศึกษานี้การกระจายความเข้มข้นของแข็งที่แตกต่างกันของ
อนุภาคขนาดคั่นพายุไซโคลนได้ถูกจำลองขึ้นอยู่กับ
ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์คล่องแคล่ว 6.1 การคำนวณสามารถปรับปรุง
ความรู้ของเราเกี่ยวกับการไหลของก๊าซแข็งในพายุไซโคลนและให้
ปัจจัยพื้นฐานบางอย่างสำหรับการวิจัยต่อไปของพายุไซโคลนแยก
รูปแบบ