式布袋除尘器滤袋内流场的数值计算.pdf

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1、2006年10月电力环境保护第22卷第5期内滤式布袋除尘器滤袋内流场的数值计算ThenumericalSimulationoftheflowfieldinSidethebagofbagfilter胡满银，侯文龙，徐勤云，王鑫，阎淑梅（华北电力大学环境工程学院，河北保定071003）摘要：利用FLUENT6.1流体动力学计算软件，对内滤式袋式除尘器布袋内的流场、压力进行了计算模拟，得到了布袋尺寸、过滤速度、进出口压差变化时布袋内流场的变化情况，为袋式除尘器的改进和设计提供了理论依据。关键词：袋式除尘器；滤袋；数值模拟；流场Abstract：Withthecomputationalfluiddyn

2、amicssoftwareFLUENT!."，thevariationofflowfieldandpressurefieldinabagofafilterbagprecipitatorweresimulated.Thevariationofflowfieldcanbegotthroughthechangeofbagdimension，filtervelocityorpressure.Alloftheseofferareferencetothedesignandimprovementofbagfilter.Keywords：bagfilter；filter-bag；numericalsimula

3、tion；flowfield中图分类号：X701.2文献标识码：B文章编号：1009-4032（2006）05-0025-04随着科学技术的迅速发展，人民生活水平不断个节点。提高，对环境保护的要求也日趋严格，使得布袋除尘!#$"物理模型和边界条件器日益受到人们的重视。将流场简化为主视方向上的二维流场，并假设滤袋是布袋除尘器的执行部分。不仅滤料本身流体作定常流动；流体各项运动参数与时间无关；整的性能会影响除尘器的性能和效率，滤袋的结构和个过程为等温过程。气相流动模拟采用标准k-!［4］运行工况也会对除尘器性能产生影响。随着布袋除方程模型。尘器处理烟气量的增大，生产的滤袋也越来越长，最!!!AI!

4、k长的滤袋可达10m以上［1］。滤袋的结构会影响到（Pk）+（PkUi）=[(A+)]+!I!xi!xjGk!xj袋内气流的分布。滤袋内气流分布不均匀，会使除尘效率降低，严重时甚至引起滤袋破裂［2］。FLU-Gk+G6-PS-YM+Sk（1）!!!AI!SENT是用于计算流体流动和传热问题的程序，它通（PS）+（PSUi）=[(A+)]+!I!xi!xjGS!xj过计算机数值计算将时间域和空间域上连续的物理2SS量的场，用一系列有限个离散点上的变量值的集合C1S（Gk+G3SG6）-C2SP+SS（2）kk来代替，然后通过求解代数方程组获得描述流场变式中Gk为由层流速度梯度而产生的湍流动能，由

5、下［3］量的近似解。采用CFD数值分析方法研究袋式式计算：除尘器内部气体流动规律，可以减少模拟试验的次!Ui!Uj!Ui数，甚至不需要模拟试验，并能解决一些因客观条件Gk=AI(+)（3）!xj!xi!xj限制难以解决的问题，为袋式除尘器内部结构的优G6是由浮力产生的湍流动能，对于不可压流体，其化设计提供依据。值为0。对于可压流体：!"物理模型和边界条件AI!TG6=Bgi（4）prI!xi!#!"滤袋尺寸和网格划分式中prI是Prandtl数，在该模型中PrI=0.85，gi是本文所研究的除尘器采用圆形滤袋，滤袋直径重力在i方向的分量，B是若膨胀系数，由可压流体为d，长为l。忽略滤袋在工作过

6、程中的变形，将布的状态方程求出，其定义为：袋简化为二维模型，并用结构化网格将其中两个长1!PB=-（5）边分别划分为200个节点，两个短边分别划分为20P!T252006年10月电力环境保护第22卷第5期YM是由于在可压缩湍流中，过渡的扩散产生的波加。动，对于不可压流体YM=0。对于可压流体：2YM=2[8MT（6）2Mr是湍动马赫数，MT=!I/a；a是声速，a=!rRT。C1，C2，C3是常量，TI和!"是I方程和"方程的湍流Prandtl数。模型常量：C18=1.44，C28=1.92，C#=0.09，TI=1.0，T8=1.3主流方向与重力平行，所以C38=1。湍流速度由下式确定：2I

7、#t=[C#（7）8其中C为经验常数。#3烟气密度设为[=1.225kg/m；动力粘度#=-51.7894X10Pa·S；滤袋顶端和侧面为出口边界，出口边界条件设为压力边界条件，布袋底端为入口，图1过滤风速为1.2m/min压差2000Pa时的流场分布入口设为速度边界条件，气流以向上90方向入射。过滤风速为1，则入口风速为：!#!"压差对流场的影响2æT1ö（1）过滤风速保持不变，出口压力为500