籃式過濾器壓差阻力的運用設想

籃式過濾器設計人員都知道，籃式過濾器在管徑不變的情況下，流速與流量成正比關系，大流量下的流體在通過籃式過濾器濾網時，轉換成的壓力勢能越大。由此提出設想：在介質與濾網接觸之前，消耗桶內介質的機械能，從而減少壓力勢能。受流體力學經典課題——圓周繞流問題啟發，嘗試在籃式過濾器正對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

流體繞流物體時會受到摩擦阻力和壓差阻力，當雷諾數較小時，摩擦阻力起主要作用，當雷諾數較大時，壓差阻力起主要作用。我公司工程師根據濟南站汽油輸送的一般工況為例計算：汽油20℃的運動粘度為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，流動形態為湍流，柴油較其稍小，數值為24850，均屬大雷諾數狀態。這里主要利用到壓差阻力( 形狀阻力)，在繞流時若物型的迎流面曲率較大，如上文所述平板邊緣的情形，背流面會較早發生邊界層分離現象，在葉片后部產生漩渦。大雷諾數繞流物體表面分為三個流場:①外部勢流區；②邊界層；③尾渦區，而濾網所在處是尾渦區，尾渦區內的流體由于漩渦的存在，流體質點碰撞激烈，受到很大的能量損失，局部水利損失增加導致流體通過濾網時，轉換的壓力勢能較之前大幅降低，減少了籃式過濾器濾網上的水頭壓力。同時，邊界層分離產生的漩渦又可以對濾網端面上的雜質沖刷，加速沉積，保證籃式過濾器濾網端面的通過面積。上下游差壓基本保持一致，以期達到消除誤報警現象。