2.3　气相压降特性和液相含率

图2.5所示为液体不同喷射速度下的压降和液相含率随进口气速的变化曲线。可以看出，当无液体喷射（u_L=0）时，压降Δp随着u_g的增大逐渐升高，表现出传统旋风分离器的压降特性。通过对其数据进行处理，发现压降与进口气速之间的关系很好地符合传统旋风分离器的压降公式［式（2.1）］，且其阻力系数ξ=3.352。

　　（2.1）

式中，Δp为压降，Pa；ξ为阻力系数；u_g为进口气速，m·s^-1；ρ_g为气体密度，kg·m^-3。

图2.5　不同喷射速度下压降和液相含率随气体流速的变化

当有液体射流喷射时，压降特性曲线发生了明显变化。当u_g<6.728m·s^-1时，ε_L≈0，压降Δp随u_g的变化比传统旋风分离器的要大，称为低压降区；当u_g≥7.690m·s^-1时，ε_L随u_g增加而增加，Δp随u_g的变化趋势类似于传统旋风分离器的压降变化规律，但在相同的进口气速下，其压降值比传统旋风分离器的压降值高出一个突跃值，称为高压降区；当u_g=（6.728～7.690）m·s^-1时，ε_L从无到有，压降产生了明显的突跃，将此区域称为压降突升区。

从图2.5还可看出，当u_g>6.728m·s^-1时，液体喷射速度越大，液相含率ε_L越小；而液体喷射速度对气相压降的影响较小，Wei Zhou Jiao等在旋转填充床反应器中也发现同样的规律。这说明WSA的压降主要受较强的气体旋流场支配。在前期研究中发现，液体喷射速度对于WSA脱氮传质系数的影响不明显，而传质系数随进口气速增大也会出现一个突然增大的临界点。这说明在WSA中的动量与质量传递规律是一致的。压降和液相含率的变化显然与WSA内部流场有关，为了揭示压降和液相含率的内部规律，需对WSA内部的液相流型进行观察。