金屬多孔介質(zhì)氣固分離器流場數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、我國能源結(jié)構(gòu)以火電為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國在役火電廠平均每年產(chǎn)生1500萬噸煙塵以上，因此發(fā)展性能優(yōu)異、運(yùn)行穩(wěn)定的除塵設(shè)備勢在必行。早期的火電廠煙氣凈化裝置很大一部分是袋式除塵器，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高及金屬多孔濾棒制作技術(shù)的成熟，利用金屬多孔介質(zhì)過濾器替代袋式除塵器已成為一種趨勢。
　　本文以咸陽市某一現(xiàn)役燃煤電廠金屬多孔介質(zhì)除塵器原型為研究對象，針對過濾器內(nèi)部氣流組織不均勻、需要頻繁更換濾棒以致設(shè)備穩(wěn)定性大幅降低，而目前工業(yè)技術(shù)手段很難直

2、接監(jiān)測過濾器內(nèi)部流場的問題，利用ANSYS FLUENT15.0流體仿真軟件模擬過濾器流場，找到過濾器出現(xiàn)上述不利因素的原因，并針對原型過濾器存在的氣流組織問題，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標(biāo)和四種優(yōu)化方案，參考優(yōu)化方案模擬結(jié)果指導(dǎo)工程實(shí)踐。
　　通過對金屬多孔介質(zhì)氣固分離器原型內(nèi)部氣流組織模擬分析，在與實(shí)測數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證模擬結(jié)果可靠性的基礎(chǔ)上，得到以下結(jié)果：采用Porous J u m p模型處理多孔介質(zhì)棒結(jié)果真實(shí)可靠。過濾器內(nèi)部流場的不均勻性

3、導(dǎo)致過濾器濾棒流量分配系數(shù)變化較大，濾棒最大流量不均幅值△ k高達(dá)1.47，綜合流量不均幅值△k=0.131，其中邊緣兩列濾棒流量分配系數(shù)較大。流量分配系數(shù)的較大不均勻性在增大過濾器過濾壓力的同時(shí)也增大了濾棒更換或清灰的頻率，十分不利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
　　針對原型過濾器氣流組織問題，對改變?yōu)V棒長度及進(jìn)氣口高度、濾棒數(shù)量及布局、進(jìn)氣口角度與數(shù)量以及設(shè)置不同濾棒滲透系數(shù)四種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果表明：四種優(yōu)化方案的“最佳結(jié)構(gòu)