CFD仿真的湿式除尘器流场均匀性的优化设计

湿式电除尘器(WESP)对粉尘的适应能力强,能达到很高的除尘效率,并且能有效去除烟气中的亚微米级颗粒、SO3气溶胶和石膏微液滴,对控制PM2.5、蓝烟和石膏雨效果良好.我们利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,对某电厂湿式除尘器机组内部流场进行了仿真研究.根据湿式除尘器管道内的气流分布情况,设计导流板和气流分布板,保证了在湿式电除尘器第一电场入口处的气流均匀性,以保证湿式电除尘器达到最高效的除尘效果.     

某过滤净化装置内部流场优化

使用CFD技术对某过滤净化装置内的流场均匀性进行优化研究,计算并分析不同工况下装置内部空气的流速,并利用正交试验方法设计模拟方案,研究不同导流板对装置内部流场的影响,确定最合理的导流板布置形式。采用正交试验对模拟结果进行分析,发现各因素影响水平从大到小分别为导流板数、导流板长度和送风量。在送风量一定的条件下,设置9块导流板,导流板长度为100 mm时装置内部的流场均匀性最好。     

滤筒排布对除尘器内部流场的影响

为研究滤筒排布方式对滤筒除尘器内部流场的影响,该文针对2种模型滤筒排布方式(方案A、方案B)对滤筒除尘器内部流场的影响进行数值模拟。通过引入流量分配系数、最大流量不均匀幅值以及综合流量不均匀幅值3个重要参数,将方案A、方案B的数值模拟结果与原模型进行对比,从而对气流在滤筒除尘系统内部的流场分布情况进行评价,评价结果对设计干式除尘器的滤筒排布具有指导性意义。     

电除尘器气流分布模拟试验研究

电除尘器内进口断面气流分布均匀性和电除尘器内气流组织是影响电除尘器效率的主要因素。通过对除尘器的气流分布进行模拟试验,找出适合该除尘器的气流分布板形式,以确保除尘器稳定高效运行。     

过滤速度对200 MW机组电袋复合除尘器流场分布影响的数值对比

电袋复合除尘器电场内部气流分布是影响电袋复合除尘器效率最主要的因素之一,采用标准k-ε紊流模型,模拟了0.8、1.2、1.6、2和2.4 m/min 5种过滤风速电袋复合除尘器的流场分布情况。结果表明：电袋复合除尘器内部气流速度出现了明显的分区,在与电除尘相邻的袋除尘区下部空间出现了明显的高速区,过滤速度为1.6 m/min时的高速区面积最小,且随着速度的增加在袋除尘区靠近出口的后墙上部滤袋处出现了狭长的气流聚集区,这将增大滤袋负荷的不均匀度。在袋除尘下部区域、袋除尘区域及净气室区域选取有代表的截面进行流场均匀性检验,得出速度为0.8 m/min时的不均匀性波动最小,且在袋除尘区随着速度增大流场不均匀性也增大,但同时随着高度的增高整体都呈现下降的趋势。     

纸浆模塑吸浆模具背腔气流均匀性的数值模拟

建立了模具背腔流场的CFD三维数值模型,并且对气流分布板不同的开孔率、不同布置位置进行了数值模拟分析。结果表明:模具背腔无气流分布板时,背腔出口截面的速度分布很不均匀,而添加了气流分布板后,背腔气流分布均匀性明显改善;随着开孔率由5%,15%,20%,25%依次增加,气流分布均匀性依次降低;随着气流分布板距背腔入口L由90,100,110,120,130,140 mm依次增加,背腔气流分布均匀性先增加后降低,在120 mm时其均匀性最好。在确定气流分布板的结构及位置的基础上,对背腔截面突变位置进一步优化,可减小气流的局部能量损失,优化后出口截面的气流平均速度较优化前提高了近11%,进一步提高了产品脱模效率。     

SPR+UPS+UPR并联机构的逆运动学和工作空间分析

目的 获得悬浮烘箱内具有提高风场均匀性和风刀出口气流均匀性的导流板结构,完成烘箱体结构优化。方法 采用SolidWorks软件对烘箱风室的流体域进行建模,提取现场测试数据作为边界条件,利用Fluent软件完成风室稳态流场的仿真计算。根据计算结果提出结构优化方案,并将优化结果进行对比。结果 加入导流板结构后,烘箱风室风场和风刀出口处气流的均匀性均得到了提高。提出的4种结构优化方案中,加入曲线型导流板的风室风场更为均匀,各风刀出口处气流的平均速度均方差由0.25降至0.03,总体平均均匀度由80.7%提升至92.3%。结论 曲线型结构导流板的导流效果优于直角型结构的导流板,能有效提高风室风场和风刀出口气流的均匀性,保证极片烘干效果的一致性,并为烘箱体的结构优化与设计提供理论基础。     

布袋除尘器应用中的优化

LKPN-2＊6＊387—8型布袋除尘器是专门为燃煤电厂干法脱硫系统设计的脱硫后置布袋除尘器，它的运行工况直接影响除尘效率及脱硫工况稳定，实际运行中存在气流不均，内部旁路档板密封不严，仪用气不可靠等问题，采用除尘器人口加装气流分布板、密封风机加装进、出口阀门，内部旁路档板加装槽钢、仪用储气罐加装伴热带一系列优化措施后，除尘器内部气流分布均匀，旁路密封严密，提高了除尘效率及滤袋使用寿命，保证工况稳定。     

汽车前除霜性能优化分析及研究

通过CFD软件对某纯电动汽车除霜系统进行了稳态流场分析,前除霜气流分布不均匀,存在低速区,影响驾驶员视野。研究结果表明,除霜性能受风道导流板的位置和形状影响甚大,经过对除霜风道进行分析优化,除霜气流分布得到明显改善,并且优化后的瞬态仿真与试验结果均满足国标要求。因此,该研究对快速优化设计除霜性能具有一定的指导意义。     

660 MW燃煤机组SCR系统流场及喷氨优化

目的:研究"导流板+混合板"的流场优化方案和非均匀喷氨策略对机组SCR系统脱硝性能的影响。方法:通过数值模拟与冷模试验相结合的方法对SCR系统开展流场优化及验证研究,进一步采用耦合化学反应的数值模拟方法深入分析与评价基于权重思想的非均匀喷氨优化策略应用效果。结果:流场优化后,BMCR工况下AIG截面烟气速度分布偏差为7.71%,首层催化剂截面的烟气速度及氨浓度分布偏差分别为13.64%和4.60%,冷模试验结果与数值模拟结果吻合良好;喷氨优化后,首层催化剂截面的氨浓度分布偏差进一步下降至4.25%,脱硝效率提高3.31%。结论:研究发现"导流板+混合板"的流场优化方案和基于权重思想的非均匀喷氨策略可以提高机组的脱硝性能。     

应用多翼离心式风机的风管机流场优化

利用CFD对一款应用多翼离心式风机的风管机流场进行模拟分析,通过增加导流板优化风机流场,并对优化后的风管机进行验证测试。结果表明:机组在0Pa机外静压下无吹水问题;风速分布更加均匀;制冷量提高5.88%,制热量提高3.18%;声品质测试合格,为风管机的产品开发提供建议。     

金属纤维袋式除尘器内部气流场均匀性分析

为了改善除尘器内部气流场的均匀性并延长金属纤维滤袋使用寿命,对基于转角正方形排布的各种滤袋进行数值模拟分析,研究不同进气条件下除尘器内部的气流速度分布规律和流量分配系数,并将实验结果和数值计算结果进行验证对比。结果表明:基于转角正方形排布的除尘器进气口位于下部时,各滤袋的气体流量分配更均匀;在进气位置相同的条件下,进气速度越小,气流均匀性越好,但进气速度的影响不如进气位置明显;基于多孔介质模型的数值模拟结果和实验结果吻合较好;为了降低除尘器的运行维护费用,实际生产中可选用下进口位置以及相对小的进气速度(过滤速度不低于0. 01 m/s)。     

冻土试验低温恒温箱温度均匀性试验研究

冻土低温恒温箱内的温度均匀性对试验精度至关重要。为改善冻土试验低温恒温箱的温度均匀性,该文对放置试样情况下的低温恒温箱进行设有不同形式导流板的多组试验,分析试验结果表明:在低温恒温箱内放置试样会对箱内温度均匀性产生较大影响,具体表现为上热下冷、前热后冷;而在低温恒温箱内设置温度导流板可以有效提升箱内温度均匀性。通过对比分析不同形式导流板对箱体内气流流向的影响,得到一种能够强制箱体内气流在试样周围均匀分布的导流板形式。试验结果显示:该导流板能够将不同温度监测点温度差异控制在温度均值的±0.2℃以内,能够满足冻土试验的温度均匀性要求。     

板翅式换热器封头型式的改造

采用计算流体力学(CFD)方法研究大型板翅式换热器封头内的流体流动,根据流动特征提出在封头段加入导流分布板改善流动分布均匀性的方法.与未加入导流分布板比较结果显示,加入导流分布板后,流体分布得到改善,传热系数亦有显著提高.     

卧式垂直气流分子筛吸附器内的流场分析

建立了以多孔管为气流分布器的卧式垂直气流分子筛吸附器结构的数学模型,并采用FLUENT软件对其内部速度场分布进行了数值计算分析.计算结果显示,进出口的计算压降值与实际运行监测情况相接近,分子筛床层的气流分布较均匀,该结构弥补了传统卧式吸附器气流分配不均匀的缺点.与以缓冲板为气流分布器的结构进行比较后发现,多孔管结构还能较好地解决吸附器壁面上容易产生边流现象的问题.     

加热炉风管的数值模拟

为保证空气被均匀分配到两台独立的预热器,本文对风道气流分布进行了探讨,以三维稳态湍流模型为基础,通过数值模拟,给出了风道导流板的设置方案,得出了空气在风道内的速度分布。     

无壳风机导流装置的模拟与试验研究

利用Fluent软件对无壳风机的内部流场和压力场进行模拟分析,得出气流在叶轮出口处由于截面突然扩大,压力损失较大,是造成无壳风机效率低下的主要原因。为改善这一缺陷,设计多种导流方案进行数值计算,并在此基础上进行风机性能的对比试验。试验结果表明,安装导流装置(方案2)后风机的性能得到显著提升,全压效率由原先的69.4%提升至80%左右。另外,在进行导流流道设计时,导流板的曲率及流道流通截面的扩张速度不应太快,否则容易发生边界层分离而使得导流板的导流扩压性能下降。导流板的安装间隙也不应过大,随着安装间隙的增大,风机的出口压力降低,风机效率下降。     

柴油机排气消声器阻力损失和温度场特性研究

采用计算流体力学有限体积法对两种结构的消声器内部流体流动状况、阻力损失、温度场分布进行数值仿真计算及分析.结果表明:消声器内部流场是一个紊乱的三维流场,具有两个中连管的双扩张腔消声器由于气流的转折,其阻力损失比有一个中连管的双扩张腔消声器大大增加.通过在各截面突变处设置管口导流环会有很好的降阻效果.同时通过将消声器和外界环境作为耦合传热系统进行数值模拟,计算双级膨胀式消声器的温度场,并研究绝热包覆层和外界气流速度对消声器温度场的影响,其计算结果对实际消声器的设计有一定的参考作用.     

大型空分设备卧式垂直气流分子筛吸附器内的流场特征分析

为了更好地研究大型空分设备分子筛吸附器内的流场特征,建立了以单根、2根和3根多孔管结构为气流分布器的60000 m3/h空分设备卧式垂直气流分子筛吸附器结构的数学模型,并采用FLUENT软件对其内部速度场分布进行数值分析。比较计算结果显示,采用2根多孔管结构的分子筛吸附器在流场分布和生产成本上都比其他两种结构更优,与20000 m3/h空分设备卧式垂直气流分子筛吸附器相比,气流分布均匀性有所下降。     

弧形导流板在空调通风中的应用研究

提出将弧形导流板应用于射流碰撞类通风以改善室内流场,从而达到节能舒适的目的 .利用数值模拟的方法对弧形导流板改善室内流场的效果展开研究,并分析了导流板尺寸、形状、位置以及送风参数对其产生的影响.结果 表明,在竖壁贴附送风的应用中,合理引入弧形导流板可以消除房间角落旋涡,减少超过28％的动能损失,并且延长了竖壁贴附送风的...