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《西安理工大学》 2007年
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电除尘器气流分布数值模拟研究

岳敏  
【摘要】: 随着新的污染物排放标准的颁布,电除尘器面临着前所未有的压力和挑战。如何经济、有效地提高除尘效率,降低粉尘排放量,成为电除尘工作者研究的热点问题。气流分布是影响电除尘器除尘效率的一个重要因素,以往对气流分布的调节是通过模型试验来完成,但劳动强度大、耗时长、成本高。随着数值计算技术的发展,数值模拟逐渐成为强有力的研究手段。利用高效、便捷的计算流体力学软件对电除尘器内部流场进行仿真,为气流分布的设计和改造提供重要参数,缩短了工程周期,减少了盲目性,对提高电除尘器的环境效益、社会效益和经济效益均具有重要的意义。 本文采取模拟模型——模拟实型的技术路线,首先以某钢厂264m~2电除尘器为原型,依据计算流体动力学基本原理,以FLUENT软件为平台,探索出适合于电除尘器流场数值模拟的方法和规律,分析了气流调节装置对流场的影响,并进行了模型试验的对照检验。然后以此对河北辛集澳森钢铁有限公司145m~2电除尘器实型进行了流场计算,并将所得方案工程实用,取得了良好的效果。 本文得出的主要结论如下: (1)使用计算流体动力学软件——FLUENT软件,采用标准κ-ε模型和壁面函数法对电除尘器流场进行数值模拟计算,计算方法可靠,计算准确度满足工程需求,可直接指导工程实践。 (2)气流遇上气流分布板时,中间部位速度大的气流动能减小程度最大,气体静压增大的程度大,周围气流受到阻力后动能减小的程度小,静压增大的程度也小。进气烟箱内设置两层气流分布板时,静压的变化主要集中在第一层分布板处,第二层分布板处的静压变化不明显。 (3)用多孔跳跃模型对气流分布板进行简化计算,在分布板附近计算出来的速度分布与模型试验结果差别较大,但离开分布板一定距离后,速度分布是趋于一致的。 (4)仅在进气烟箱内设置气流分布板是不够的,要视情况布置导流板;出气烟箱内设置气流分布板会改善电场出口断面的流速分布,但对电场区内的气流分布影响不大。
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