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氧碘化学激光器(COIL)一种发展极为迅速的新型短波化学激光器,在军事工业和各种民用工业中都有广泛的应用。我们团队开发了一种新的气液喷射器单重态氧发生系统,由于从喷射器中出来的产物具有较大的气液比,为了尽量地减少单重态氧在分离过程中的猝灭反应,就要求液滴的停留时间要尽量的短。因此我们设计了一种新的气液旋流分离器。本文利用Muschelknautz模型分析设备的结构尺寸,并确定了3个不同的设备尺寸。使用雷诺应力模型对设备的气相流场进行了模拟,采用离散相模型和实验相结合的方式对设备在负压和常压下的分离性能进行了模拟；并使用涡扩散模型和实验对20kPa的中试装置进行了猝灭反应的考察；最后对中试设备进行了设备放大,获得如下结论：(1)设备的尺寸因子是决定新型气液旋流分离器性能的主要因素,入口和出口尺寸对分离器的压降影响很大,对分离效率影响不大。(2)RSM模型模拟可以准确地预测旋流器的压降和速度场,CFD模拟结果与Wang的实验数据十分吻合,三个不同结构尺寸的气液旋流器的流场迹线十分相似;新型气液旋流分离器的切向速度呈现“兰金涡”分布；设备的压力最大处在入口处,最低值在出口附近,随着设备尺寸的减少,压降越来越大。(3)气液旋流分离的工作压力可以显著地影响气液旋流分离器的分离性能,负压时实验的分离效果和CFD的离散相模型计算结果十分相似,随着工作压力的增大,CFD的离散相模型已经不能准确地模拟真实的气液两相的旋流分离；在气液旋流分离器内,液滴的尺寸和入口位置都会显著地影响颗粒的运动轨迹；通过EDC模型的数值分析和实验对照,单重态氧的气相猝灭量很少,气液相间猝灭是影响猝灭程度的决定性因素。(4)研究发现放大设计的气液旋流分离器和装置2的工作状态十分相似,液滴的分离效率要好于装置2,设备的Pτ值和装置2相差不大,因此可以认为此放大设计的结构尺寸合理,能达到设计要求。