旋风分离器是利用气流旋转产生的离心力进行气固分离的设备,广泛地应用于石油、化工、动力等生产过程中。由于旋转流存在旋转不稳定性的问题,一方面是旋转流的旋转中心围绕着几何中心摆动,另一方面是内部被分离的颗粒形成不均匀的颗粒流螺旋下行,形成了诱导旋风分离器振动的激振力,导致旋风分离器发生比较严重的机械振动。在一些高温、高压和高入口颗粒浓度的工作条件下,这些振动有时会造成旋风分离器壳体的疲劳断裂,致使装置发生非计划停工的事故,例如催化裂化装置中的旋风分离器时有这类故障发生。因此,开展旋风分离器内气固两相流的旋流诱导振动是非常有必要的。论文主要通过实验研究旋风分离器内气固两相流旋转诱导旋风分离器振动的问题,考察入口气速、入口颗粒浓度、旋风分离器支撑结构等因素对诱导振动的响应。实验测量参数主要有旋风分离器内部流体的压力脉动和旋风分离器的振动位移,通过对采集数据进行均值、标准偏差以及功率谱密度分析,获得流动参数和支撑结构与压力脉动与振动位移的关系,并结合旋风分离器的固有频率,进行机械振动理论的响应计算,得到流动参数和支撑参数影响旋风分离器振动的基本规律。实验结果表明减小入口气速和入口颗粒浓度可以有效地减小诱导激振力;改变支撑结构来增大旋风分离器的固有频率可以有效地减小旋风分离器的振动响应。在实验的基础上,分析了旋风分离器壳体产生疲劳断裂故障的原因。对于旋风分离器壳体疲劳断裂这类故障,由于操作参数受到工艺的限制,难以改变,因此改变旋风分离器的支撑结构增大固有频率是一种有效的减振措施。论文的研究结果可以为工业上旋风分离器的设计和应用提供防振方面的帮助。