旋风分离器计算结果.pdf

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1、.旋风除尘器性能的模拟计算一、下图为旋风除尘器几何形状及尺寸，如图1所示，图中D、L及入口截面的长宽比在数值模拟中将进行变化与调整，其余参数保持不变。图1旋风分离器几何形状及尺寸（正视图）'..旋风分离器的空间视图如图2所示。图2旋风分离器空间视图二、旋风分离器数值仿真中的网格划分仿真计算时，首先对旋风除尘器进行网格划分处理，计算网格采用非结构化正交网格，如图3所示。图3数值仿真时旋风分离器的网格划分（空间）'..图4为从空间不同角度所观测到的旋风分离器空间网格。图4旋风分离器空间网格空间视图本数值仿真生成的

2、非结构化空间网格数大约为125万，当几何尺寸（如D、L及长宽比）改变时，网格数会略有变化。三、对旋风分离器的数值模拟仿真采用混合模型，应用Eulerian（欧拉）模型，欧拉方法，对每种-5工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算，计算残差<10，每种工况迭代约50000步，采用惠普工作站计算，CPU耗时约12h。以下是计算结果的后处理显示结果。由于计算算例较多，此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。图5是L=1.3m，D=1.05m入口长宽比1:3，入口速度10m/s时，在y=0截面（旋风分离器中心截

3、面）上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用，灰尘被甩到外壁附近，而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周，烟尘的体积浓度最大。'..粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)'..粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图5L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:3，入口速度10m/s时烟尘空间分布'..粒径88微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径88微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截

4、面)'..粒径200微米烟尘的空间浓度分布(空间)粒径200微米烟尘的浓度分布(旋风分离器中心截面)图6L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:1，入口速度15m/s时烟尘空间分布'..四、计算结果计算中，首先确定几何尺寸L，按照给定的两种烟尘颗粒，分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算，对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。随后的计算将采用此两种尺寸继续进行。a)采用L=2.3m，分别计算入口速度V=15m/s、V=14m/s、V=13m/s、V=1

5、2m/s、V=11m/s五种情况，经比较V=15m/s除尘效率最高。b)当旋风分离器进口速度为V=15m/s，改变旋风分离除尘器的出口直径D，进行对比计算。旋风分离器直径分别为D=1.05m、D=1.2m、D=1.35m、D=1.5m，经比较计算D=1.05m时，旋风分离器分离效果最佳。c)当旋风分离器进口速度V=15m/s、D=1.05m时，改变旋风除尘器入口宽高比例进行对比计算，所选用的三个比例为1：3，3：1和1：1。选择宽高比例时，满足入口截面积不变。经对比计算，当宽高比为1：3时旋风分离器分离效果最

6、佳。这表明竖高型旋风分离器入口有利于旋风分离器的除尘。通过旋风除尘器的分离效率对比计算，可以清楚的看到，对于L=2.3m、L1.3m、出口直径D=1.05m、入口宽：高为1：3、入口速度为V=15m/s，更有利于烟气除尘，详细计算结果如附表所示。'..旋风除尘器性能对照表尺寸速度d_200入口d_200出口d_200效率d_88入口d_88出口d_88效率附加说明经过对比L2.3、L1.8、L1.3、L0.8的计算结果，L2.3和L1.3效果较好，故以下就此两种尺寸展开计算L2.3_D1.35_1:111.0

7、0.011.79E-0599.82%0.012.88E-0371.17%12.00.011.90E-0599.81%0.012.68E-0373.17%选速度13.00.011.77E-0599.82%0.012.47E-0375.31%14.00.011.95E-0599.81%0.012.33E-0376.71%15.00.011.98E-0599.80%0.010.002182778.17%优根据上面模拟仿真结果速度为15m/s效率最高，故下面计算采用此速度进行对比计算L1.3_D1.05_1:115.

8、00.018.95E-0799.99%0.010.001410485.90%优L1.3_D1.2_1:115.00.013.16E-07100.00%0.011.60E-0383.99%L1.3_D1.35_1:115.00.013.64E-0699.96%0.010.002474875.25%L1.3_D1.5_1:115.00.015.19E-0599.48%0.010.003795462.05