将轴流式离心分离技术引入沸腾制粒机中,以期提升沸腾制粒机的工作效能。提出一种基于代理模型的轴流式旋风分离器结构参数多目标优化设计方法。以计算流体动力学(CFD)为基础,采用田口法进行试验规划,构建关于分离效率和压降的响应面回归方程,利用NSGA-II求解得到多目标优化模型的Pareto前沿。结果表明优化结构对(1~10)um微细颗粒的分离效率达到61%,相较初始值提高了24%,在较高的操作条件下可达到90%,性能指标满足其在沸腾制粒机除尘系统中的应用要求,研究结果也为轴流式旋风分离器的设计与优化提供了依据。

采用RNG κ-ε模型、随机颗粒轨道模型对扩散式气固分离器内的两相流动情况进行了数值模拟研究。讨论了流速对分离效率的影响，颗粒分级分离效率，颗粒轨迹。以及多个几何结构尺寸对分离效率和阻力系数的作用情况。数值模拟结果表明该类分离器流场总体成双层流动结构，分离器对4μm以下的小颗粒分离效率较低，流速对分离效率的作用比较明显，各结构尺寸对阻力系数和分离效率的影响比较复杂，结构尺寸的取值有一定比例范围。

压缩机油分离器分离效率的高低直接影响系统的制冷功效,设计了一套检测油分离器分离效率的试验装置,通过分别测量分离前后润滑油的质量,计算得出被检测油分离器的分离效率,为油分离器的关键性能指标提供了检测手段。

流量脉动条件下,对不同长度稳涡罩气液分离器的流场特性进行数值模拟和试验研究。研究结果显示:稳涡罩柱段长度为39 mm的旋流器分离性能最佳,分离效率达到95%,随着稳涡罩柱段长度的增加,分离效率逐渐降低;无罩时分离效率最差,且流场极不稳定,分离效率随时间而波动变化。运用高速摄像技术和室内试验系统进行试验研究,使用高速摄像机对旋流场中的气核形态进行可视化观测,并应用室内试验系统测得不同柱段长度稳涡罩的分离效率,试验效率略低于模

在简谐激励条件下建立了螺旋流道内锥型旋流分离器流固耦合模型,对不同激励频率和振 动幅值下的旋流分离器进行模拟分析,通过室内试验验证了结果的准确性,并给出内部流场的变化 情况和分离效率变化规律.结果表明：在低频（2-8. 5 Hz）激励下,频率对轴向速度和径向速度曲 线的形态变化和极值影响不大,但圆锥段径向速度的极值会随着振幅的增加而逐渐减小;在高频 （15-20 Hz）激励下,轴向速度和径向速度的曲线形态受到破坏.旋流分离器的分离效率在振幅保 持不变时,分离效率随频率增加呈先波形变化后直线下降的趋势;在频率保持不变时,分离效率随 振幅增加均呈下降趋势.在低频低振幅下,旋流分离器的分离效率高于静止状态.

分析目前我国油田开采中使用的注汽锅炉中的重要组成部分-油田注汽炉汽水分离器的应用和优化,优化后的汽水分离器具有分离效率高、干度高、阻力小的特点。

旋流器溢流芯管的排气口结构对短路流和分离性能具有较大影响，试验考察了八种不同异形排气口结构对轴流式气液旋流分离器的性能影响，找出了其中最优排气口结构，并进行了初步的理论分析。

空气柱是固-液型旋流器流场中的一种特有现象，它对旋流器的分离性能有重要影响。采用流体体积函数模型模拟了空气柱的形成与发展过程，探讨了空气柱形成和发展的机理，分析了空气柱对旋流器溢流比、流场湍流结构、能耗的影响，并采用随机轨道模型分析了空气柱与分级效率的之间的关系。结果表明，空气柱导致旋流器溢流比、湍流强度及能耗增大，分级效率降低。为了降低能耗、提高分离效率应尽可能减小或消除空气柱。

随着液压技术的应用与发展,液压系统的可靠性以及液压元件的寿命显得尤为重要。液压系统故障中的70%都是由液压油污染造成的,其中铁磁性颗粒是污染物的主要成分,去除液压油中的铁磁性颗粒迫在眉睫。通过把永久磁铁（钕铁硼）排布成海尔贝克阵列来形成圆柱形空间,能够在空间内产生较强的单向均匀磁场,在空间内放置圆柱形筒体形成过滤空间,随后在过滤空间内加入聚磁介质（SUS 430）从而产生高梯度磁场,使得分布在液压油中的铁磁性颗粒（Fe3O4）受到强大的磁场力吸附到聚磁介质上,达到分离的效果。实验污染物的初始浓度为15 mg/L,通过改变聚磁介质的填充度以及流体的流速来分析液压油中Fe3O4的分离效率。在流量为5 L/min、聚磁介质的填充度8%的情况下,Fe3O4的分离效率可达90%以上。

针对涡流过滤器内复杂的流场，选用MIXTURE模型和RSM湍流模型，对涡流过滤器内的油液和颗粒两相流动进行了数值模拟研究，得到了油液的切向速度，轴向速度和压力的分布规律，并基于油液分析的方法对涡流过滤器的分离性能进行了试验研究。试验结果表明：分离效率与流量呈非线性正相关关系，流量较大时，分离效率增长速度会变慢；压力降随着流量的增大而增加；温度的增长会导致分离效率的增加，但温度对压力降的影响不大。