旋风分离器计算结果Word文档格式.docx
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采用混合模型,应用Eulerian(欧拉)模型,欧拉方法,对每种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<
10-5,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
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=12m/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
选速度
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:
1
11.0
0.01
1.79E-05
99.82%
2.88E-03
71.17%
12.0
1.90E-05
99.81%
2.68E-03
73.17%
13.0
1.77E-05
2.47E-03
75.31%
14.0
1.95E-05
2.33E-03
76.71%
15.0
1.98E-05
99.80%
0.0021827
78.17%
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
选直径
L1.3_D1.05_1:
8.95E-07
99.99%
0.0014104
85.90%
L1.3_D1.2_1:
3.16E-07
100.00%
1.60E-03
83.99%
L1.3_D1.35_1:
3.64E-06
99.96%
0.0024748
75.25%
L1.3_D1.5_1:
5.19E-05
99.48%
0.0037954
62.05%
L2.3_D1.05_1:
6.32E-08
0.0010834
89.17%
L2.3_D1.2_1:
2.92E-07
0.00147
85.30%
5.03E-06
99.95%
0.0024258
75.74%
L2.3_D1.5_1:
0.0019997
80.00%
0.0069443
30.56%
根据上面模拟仿真结果出口直径D为1.05m除尘效率最高,故下面计算采用此直径进行对比计算
选入口比例
3
1.87E-09
0.0005984
94.02%
L2.3_D1.05_3:
1.07E-06
0.001491
85.09%
7.63E-10
0.0003517
96.48%
L1.3_D1.05_3:
1.30E-07
0.0006855
93.15%
五、旋风分离器部空气流动迹线图如下图所示。
选速度
选直径
选入口比例
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