篮式过滤器压差阻力的运用设想

篮式过滤器设计人员都知道，篮式过滤器在管径不变的情况下，流速与流量成正比关系，大流量下的流体在通过篮式过滤器滤网时，转换成的压力势能越大。由此提出设想：在介质与滤网接触之前，消耗桶内介质的机械能，从而减少压力势能。受流体力学经典课题——圆周绕流问题启发，尝试在篮式过滤器正对上游管道出口处加装叶片型直板。如图1所示。

图1 叶片型直板示意图

流体绕流物体时会受到摩擦阻力和压差阻力，当雷诺数较小时，摩擦阻力起主要作用，当雷诺数较大时，压差阻力起主要作用。我公司工程师根据济南站汽油输送的一般工况为例计算：汽油20℃的运动粘度为0.76×10-6mm/s，体积流量300m³/h换算成V=0.21m/s，管径d355.3mm=0.355m；RE=dV/v=(0.21×0.355)/0.76×10-6=98092，流动形态为湍流，柴油较其稍小，数值为24850，均属大雷诺数状态。这里主要利用到压差阻力( 形状阻力)，在绕流时若物型的迎流面曲率较大，如上文所述平板边缘的情形，背流面会较早发生边界层分离现象，在叶片后部产生漩涡。大雷诺数绕流物体表面分为三个流场:①外部势流区；②边界层；③尾涡区，而滤网所在处是尾涡区，尾涡区内的流体由于漩涡的存在，流体质点碰撞激烈，受到很大的能量损失，局部水利损失增加导致流体通过滤网时，转换的压力势能较之前大幅降低，减少了篮式过滤器滤网上的水头压力。同时，边界层分离产生的漩涡又可以对滤网端面上的杂质冲刷，加速沉积，保证篮式过滤器滤网端面的通过面积。上下游差压基本保持一致，以期达到消除误报警现象。