超細(xì)顆粒物渦聚并碰撞的機(jī)理研究.pdf

1、燃煤電站中傳統(tǒng)除塵器對煙塵顆粒物的捕集效率隨著顆粒物粒徑的減小而降低。超細(xì)顆粒物渦聚并技術(shù)能夠促進(jìn)超細(xì)顆粒物間發(fā)生碰撞和團(tuán)聚，“成長”為較大顆粒物，是提高超細(xì)顆粒物捕集效率的有效方法。超細(xì)顆粒物的碰撞聚并過程以及聚并機(jī)理是研究湍流聚并技術(shù)的關(guān)鍵。
　　本文基于CPFD理論的離散元分析EDEM耦合FLUENT，選取聚并器中某一局部小區(qū)域作為模擬區(qū)域，對超細(xì)顆粒物在流場中的動態(tài)特性進(jìn)行模擬。研究顆粒物的運(yùn)動軌跡、速度大小分布以及碰撞過

2、程。結(jié)果表明，聚并葉片對顆粒軌跡有一定影響，在經(jīng)過聚并葉片后顆粒產(chǎn)生了一定富集效應(yīng);顆粒之間出現(xiàn)了相對速度;模擬觀察到超細(xì)顆粒物之間的碰撞全過程。顆粒碰撞后，由于顆粒間的摩擦力，將產(chǎn)生一定旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，由于顆粒自身動能與顆粒間粘彈性的相互作用，碰撞后的顆粒不斷發(fā)生擠壓和拉伸，直到最終動能消耗殆盡實(shí)現(xiàn)聚并。
　　利用CPFD理論對工況條件下聚并裝置內(nèi)的氣固流動進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了顆粒的行為動態(tài)變化過程，以揭示超細(xì)顆粒物碰撞聚并

3、機(jī)理。結(jié)果表明，聚并葉片裝置在流場中能夠有效產(chǎn)生繞流和漩渦，促進(jìn)顆粒間的接觸和碰撞。分別從流場中顆粒濃度的體積分?jǐn)?shù)、不同尺度粒徑分布情況以及流場速度矢量和顆粒速度分布幾個方面展開模擬分析。結(jié)果表明，聚并葉片裝置有效提高了流場中局部區(qū)域顆粒濃度，改變了不同尺度顆粒的運(yùn)動軌跡，并擴(kuò)大了顆粒間的相對速度。聚并葉片裝置正是通過提高流場中局部區(qū)域顆粒的濃度以增大顆粒間碰撞機(jī)率、改變顆粒間運(yùn)動軌跡以實(shí)現(xiàn)不同粒徑顆粒間的軌跡交叉和擴(kuò)大顆粒間的相對速度