燃气轮机以其重量轻,功率大,操作方便和机动性强等优点显示其强大的生命力,并作为原动力越来越广泛地应用在军舰,货船,钻井平台和发电站等方面。众所周知,这种发动机在工作时需要吸入大量的空气,而海洋大气中台有大量盐分且以气溶胶形式存在,因此海洋船舶的进气往往有除盐的要求,进气量极大的燃气轮机对进气的除盐要求更为严格。传统的进气滤清器主要包含两部分,一为形状复杂的曲折流道式惯性分离器,简称为惯性级;一为细金属丝编织网层叠而成的网垫级。本文主要是介绍在常规气水分离器基础上加入用以提高其分离效率的旋风分离器结构(简称为旋风子)所带来的阻力和分离效率特性的变化情况。利用数值模拟与实验研究相结合的研究方法,为高性能的船用燃机进气滤清器的设计制造提供可靠依据。本文主要进行以下三个方面的工作: 1.利用单相流动数值模拟旋风子流场阻力特性。给出模型的建立方法,控制方程的转化形式以及边界条件设定等,在几何边界形状上严格反映物理真实性不做任何简化,着重处理复杂边界网格划分问题。 2.旋风子效率特性数值模拟。加入颗粒相模拟真实环境中气粒两相流动,适当处理两相流动中喷射面的选取及壁面边界碰撞问题。 3.利用专门的小型实验风洞,针对旋风级性能进行实验,并对数值模拟结果加以验证,为以后旋风分离器的设计和优化提供理论依据。