本文基于工业尺寸的旋风分离器，在旋风分离器底部插入送风管及挡板作为新的入风口，用于送入包含着漂珠的灰气混合物；装置上部的入风口送入空气作为辅助风。该几何模型中：捕集口直径De为640mm，插管深度s为950mm，辅助风入口高度a为950mm，辅助风入口宽度b为380mm，辅助风入口深度c为1400mm, 分离器高度H为6600mm，筒体高度h为2850mm，筒体直径D为2000mm，落灰口外环直径B为725mm，底部灰气混合物入口直径d为325mm，挡板深度Hd为1000~2500mm。模型通过Spaceclaim构建，并采用Polyhedra方式划分网格，旋风分离器结构及网格划分情况如图1所示。

1 数值模拟计算模型与边界条件设定

1.1 湍流模型

旋风分离器内部是强旋流^[9]，文献^[10]中指出，雷诺应力模型(Reynolds Stress Model)并非基于各向同性的涡粘性假设，因此对强旋流切向、纵向速度的模拟更加准确，故本文采用雷洛应力模型，其各分量上相应的输运方程为^[11]：

式中：D_T,ij为紊流扩散项，D_L,ij为分子粘性扩散项，P_ij为应力产生项，P_ij为浮力产生项，Φ_ij为压力应变项，F_ij为体系旋转产生项，ε_ij为粘性耗散项，S为源项，下标i，j，k表示各分量坐标方向。

1.2 气固两相流模型

当前模拟气固两相流主要有欧拉-拉格朗日模型及欧拉双流体模型^[12]。由于本文所讨论的数值模拟试验中颗粒质量承载率低于12%，故采用欧拉-拉格朗日模型求解旋风分离器内固体颗粒的运动情况。多数文献通常在颗粒运动控制方程中只考虑曳力与重力，本文再引入Saffman升力、压力梯度力、附加质量力,采用Stochastic Tracking处理湍流中的颗粒。