轴向旋流除砂器主要是利用流体产生离心力而将气固两相分离的除砂装置,目前旋流分离技术广泛被运用到煤炭、炼厂、油气田和热力系统等各个领域。轴向旋流除砂器作为一种机械式分离设备,节省能源,结构简单、较高的分离效率等优点。但是,轴向式旋流分离器研究在国内起步时间较晚,技术尚未成熟,现场应用少。本文利用计算流体力学软件FLUENT对轴向式旋流除砂器的除砂效率进行数值模拟。(1)首先建立轴向旋流除砂器的模型,进行轴向旋流除砂器的气体单相的流场模拟。采用基于各向异性的湍流模型(RSM)的同时,相应采用QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式进行数值模拟计算。(2)对旋风分离器内部的气固两相流进行模拟分析。采用离散相随机轨道模型和相间耦合模拟的方法对旋风分离器内部的固相颗粒进行模拟,经过分析研究分离器内颗粒运动轨迹,入口速度、颗粒浓度等操作参数对分离效率性能的影响。(3)分析了结构参数直螺旋叶片螺数变化对分离效率的影响,掌握轴向式旋风分离器结构参数叶片对分离性能的影响规律,为现场应用提供理论依据。