籃式過(guò)濾器壓差阻力的運(yùn)用設(shè)想

籃式過(guò)濾器設(shè)計(jì)人員都知道，籃式過(guò)濾器在管徑不變的情況下，流速與流量成正比關(guān)系，大流量下的流體在通過(guò)籃式過(guò)濾器濾網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)換成的壓力勢(shì)能越大。由此提出設(shè)想：在介質(zhì)與濾網(wǎng)接觸之前，消耗桶內(nèi)介質(zhì)的機(jī)械能，從而減少壓力勢(shì)能。受流體力學(xué)經(jīng)典課題——圓周繞流問(wèn)題啟發(fā)，嘗試在籃式過(guò)濾器正對(duì)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(shí)會(huì)受到摩擦阻力和壓差阻力，當(dāng)雷諾數(shù)較小時(shí)，摩擦阻力起主要作用，當(dāng)雷諾數(shù)較大時(shí)，壓差阻力起主要作用。我公司工程師根據(jù)濟(jì)南站汽油輸送的一般工況為例計(jì)算：汽油20℃的運(yùn)動(dòng)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(dòng)形態(tài)為湍流，柴油較其稍小，數(shù)值為24850，均屬大雷諾數(shù)狀態(tài)。這里主要利用到壓差阻力( 形狀阻力)，在繞流時(shí)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(huì)較早發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，在葉片后部產(chǎn)生漩渦。大雷諾數(shù)繞流物體表面分為三個(gè)流場(chǎng):①外部勢(shì)流區(qū)；②邊界層；③尾渦區(qū)，而濾網(wǎng)所在處是尾渦區(qū)，尾渦區(qū)內(nèi)的流體由于漩渦的存在，流體質(zhì)點(diǎn)碰撞激烈，受到很大的能量損失，局部水利損失增加導(dǎo)致流體通過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)換的壓力勢(shì)能較之前大幅降低，減少了籃式過(guò)濾器濾網(wǎng)上的水頭壓力。同時(shí)，邊界層分離產(chǎn)生的漩渦又可以對(duì)濾網(wǎng)端面上的雜質(zhì)沖刷，加速沉積，保證籃式過(guò)濾器濾網(wǎng)端面的通過(guò)面積。上下游差壓基本保持一致，以期達(dá)到消除誤報(bào)警現(xiàn)象。