船用烟气脱硫塔喷淋系统数值模拟研究

喷淋系统是船用烟气脱硫塔主要功能构件，喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量对船用烟气脱硫塔烟气流场均匀程度影响大，影响过程复杂。以某型号船用烟气脱硫塔为基础模型，采用Design Expert软件中BBD实验方法设计了基于喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量的三因素三水平共17组试验，以多个截面烟气速度标准偏差平均值为评判依据对塔内烟气流动均匀性进行评判。采用ANSYS自带软件SCDM建立了船用烟气脱硫塔三维实体模型，采用Fluent meshing进行了模型网格划分，采用计算流体动力学商业软件Fluent对试验进行模拟计算。应用Design Expert软件对17组试验结果进行二次回归分析，应用Matlab遗传算法工具箱对二次回归分析得到的目标函数关系式求解，得到各截面流速标准偏差平均值最小时喷淋流速、喷淋锥角、喷淋流量的对应值，再次应用Fluent软件对优化结果进行了验证，可靠度达97.40%。