生物质灰在高温旋风除尘器内捕集过程数值研究

生物质气化站旋风除尘器的内部流场为高温强旋湍流流场,研究其中生物质飞灰颗粒在该高温流场中的运动和分布规律十分必要。鉴于高温下测量飞灰颗粒的运动和分布规律较为困难,应用FLUENT软件对高温旋风除尘器内部风流-飞灰耦合运移规律进行数值模拟。研究结果表明:高温旋风除尘器内部的静压、动压和全压分布均呈现良好的轴对称性;飞灰颗粒整体浓度分布呈螺旋状分布,分离空间的浓度较高,而环形空间顶端出现"顶灰环"现象,器壁附近则呈现波浪状;当燃气温度为200℃时,旋风除尘器的分离效率在风速为24 m/s时最高;在生物质气化站的实际生产过程中,应根据进入旋风除尘器燃气的实际温度来调节风机参数,以使燃气的进口速度调到最佳,进而使分离效率达到最优。     

固体氧气发生器温度场仿真分析

本文利用流体计算软件和瞬态热分析软件,通过流场-热耦合三维有限元方法,分析了一种固体氧气发生器内、外燃气流场情况,得到了300s供氧过程中固体氧气发生器内、外流场分布,找到了影响固体氧气发生器壳体表面温度和壳体周围空气温度的因素。结果表明,固体氧气发生器是在低压亚音速下工作的,燃烧室内温度场较均匀;提高壳体材料发射率和传热系数、降低氧气发生剂燃温可有效降低氧气发生器壳体表面温度;降低壳体材料发射率和壳体温度、提高环境风速可有效降低氧气发生器壳体周围空气温度。固体氧气发生器供氧试验验证了仿真分析结果的正确性。     

烧结机尾除尘系统磨损研究

针对目前烧结机尾惯性+布袋两级除尘系统存在的破袋及壳体磨损问题,利用CFX软件对百叶式惯性除尘器内部气相流场进行数值模拟。结果表明:惯性除尘器内部灰斗中气流速度偏高,达10m/s,易引起二次扬尘;含尘气流对壳壁的高速冲击是引起壳壁磨损的主要原因;含尘气流在惯性除尘器的出口发生偏流导致布袋除尘器大烟道斜板磨损严重。根据模拟结果提出了针对性的改进措施,并对改进后的百叶式惯性除尘器进行了数值模拟,结果表明:改进后的除尘器内部气流分布得到了优化;改进后的除尘系统运行良好,破袋及磨损现象得到明显改善。     

竖井结构中壁面温度对火灾烟气运动影响的计算研究

使用大涡模拟方法研究了不同壁面温度条件下,竖井结构中,竖直壁面间的火灾热烟气和空气运动规律及温度场分布。并讨论了造成分布差异的原因。研究表明,流场中速度、温度和混合分数等参数受燃烧产生的热羽流和壁面温差引起的对流共同影响。温差越大,流场流动速度越大,流场的规律性越强,热烟气在流场中的蔓延速度越快。在温度方面,温度分布随流场变化而呈现不同规律,这里着重讨论了一侧壁面温度不同引起的另一侧壁面附近流场的温度变化。     

基于Fluent软件的灰斗集灰过程的流场模拟

采用Fluent软件对除尘器灰斗集灰过程进行进行了模拟研究和分析。用Gambit建立除尘器灰斗模型,并采用结构化网格对其进行网格划分,用欧拉多相流方程及K-epsilon两方程湍流模拟处理内部流场。结果表明,计算所选模型能较准确地反映灰斗集灰过程中内部的流场,对研究改进灰位传感器及灰斗的设计有重要意义。     

高压静电除尘器的脱臭效应

介绍了高压静电除尘器去除硫化氢、硫醇的运行工况 ,分析了高压静电除尘器能够脱臭的物质条件 ,并在理论上对高压静电除尘器的脱臭过程提出了见解。实际运行结果表明 ,高压静电除尘器对硫化氢、硫醇的去除率可达 90 %以上。     

气瓶火烧试验的热及力学响应数值模拟研究

火烧试验中,气瓶内流体介质的温度和压力及气瓶壁的温度不断升高,导致气瓶破裂。基于分区求解、边界耦合数值解法和流固耦合传热理论,采用计算流体力学软件Fluent,建立燃烧火焰模型和气瓶传热(包括气瓶壁及其内部介质)耦合模型并进行计算,得到燃烧火焰的温度场、热流密度分布与气瓶的温度场及其内部介质的温度场、流场和压力场。通过节点插值方法,实现Fluent热边界无缝转化到有限元软件Ansys中继而进行热-结构分析。利用Fluent和Ansys联合仿真模拟预测气瓶爆破时间,对于气瓶的灭火救援具有一定的指导意义。     

反向电场电袋过滤PM2.5的试验研究

为高效收集微细颗粒物,提出一种反向电场静电增强袋式除尘器;并研究了过滤风速对反向电场静电增强袋式除尘器除尘效率的影响;试验对比了反向电场静电增强袋式除尘器、预荷电袋式除尘器、普通袋式除尘器的除尘效果,结果表明,反向电场袋式除尘器的除尘性能明显优于普通袋式除尘器和预荷电袋式除尘器.对于处理PM2.5烟雾,当风速为1.5 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高10.0％以上;当风速为2.0 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高50.0％以上.     

高压静电除尘器的脱臭效应

介绍了高压静电除尘器去除硫化氢、硫醇的运行工况,分析了高压静电除尘器能够脱臭的物质条件,并在理论上对高压静电尘器的脱臭过程提出了见解。实际运行结果表明,高压静电除尘器对硫化氢、硫醇的去除率可达90％以上。     

新型乙醇汽油防静电混合器数值模拟研究

设计了一种新型乙醇汽油防静电混合器,基于CFD方法对新型乙醇汽油防静电混合器及简单的T型管混合器的内部流场分别进行数值分析,通过比较混合器中各组分浓度分布、压力分布、速度分布等特征,研究乙醇与汽油在混合器中的混合效果,并分析静电产生的风险。结果表明：在新型混合器螺旋叶片的作用下,乙醇汽油在出口处几乎混合均匀,速度趋于一致,且压力损失较小,说明新型混合器可以在较小的能耗下获得较好的混合效果,从而有效减少静电积聚。     

袋式除尘器和静电除尘器在电厂除尘系统中运用的性能对比分析

针对目前火电厂除尘系统应用现状和当前环保要求,通过对袋式除尘器和静电除尘器在火电厂燃煤锅炉除尘系统中的应用,对袋式除尘器和静电除尘器在技术性能上的差异作了简单的对比分析,以指导除尘器在目前火电厂燃煤锅炉除尘系统中的具体应用。     

电除尘器强制收集系统设计计算

利用电场粉尘质量浓度分布理论式,计算静电除尘器模型断面粉尘质量浓度分布,证明了静电除尘器在收尘极板附近形成高质量浓度含尘气流区.为了提高电除尘器除尘效率,采用在电除尘器收尘极板末端用吸风口强制收集高质量浓度粉尘气流的方法,对强制收集的高质量浓度粉尘气流进行二级处理.并根据理论电场浓度分布可得到吸风高度与收尘效率的数学关系,最后通过能量守恒定律推导出吸风口均匀吸风时尺寸的计算方法.     

静电除尘器的新应用及其发展方向

静电除尘器广泛应用于冶炼、水泥和电站锅炉等工业领域。在简单介绍传统静电除尘器的分类及结构的同时，列举了目前使用的一些新型的静电除尘器，对静电除尘器在除去气体污染物、异味等方面的新应用进行了概述，并对于使用电凝并、无电晕式等除尘新机理也作了原理性的介绍。     

高压静电除尘器在中小型玻璃厂料房中的应用

高压静电除尘器作为一种高效能的除尘设备,目前已普遍应用于冶金、电力、水泥、化工等工矿企业的烟尘治理。但在玻璃厂料房的小容量烟尘的处理中,应用高压静电除尘器尚不多见。我们在这方面进行了有益的尝试。高压静电除尘器是一种对产尘设备采取密闭、负压抽风、高压静电集尘以达到抑制粉尘的装备。它与其它型式的除尘设备相比,具有独特的长处。高压静电除尘器还适     

火灾下盾构隧道管片衬砌热力耦合数值分析

结合盾构隧道工程实例,利用ANSYS有限元分析软件,建立了隧道衬砌结构的有限元实体模型,对隧道内施加温度荷载,先分析衬砌结构内部温度场的分布情况,在温度场分析的基础上,进一步对混凝土管片衬砌结构进行力学分析,分别得出衬砌结构内的温度分布规律及衬砌结构在高温作用下的应力变化规律,进一步研究其在火灾作用下的破坏部位,从而为评估盾构隧道在火灾作用下的安全性提供理论依据。     

旋风除尘器内生物质飞灰颗粒浓度分布特性研究

鉴于生物质气化站旋风除尘器内飞灰颗粒的浓度较高且难以测量,其分离效率与高温强旋湍流场密切相关,为获得其内部飞灰颗粒的浓度分布特性,研究分离效率与生物质燃气温度及其速度的关系,借助计算流体力学(CFD)软件,并结合气化站旋风除尘器的特点建立仿真模型;然后以气化炉产出的高温燃气为研究对象,应用气体-颗粒耦合模型对风流-飞灰的耦合运移情形进行数值研究。结果表明:旋风除尘器环形空间内出现"顶灰环"现象;筒体空间对飞灰的分离能力明显优于环形空间;锥体和筒体内颗粒浓度分布曲线为两边高、中间低的浴盆曲线;燃气温度升高,飞灰在同一径向位置的浓度升高;旋风除尘器分离效率有随燃气进口速度的增加而先增高后降低的趋势。     

缓慢加热条件下壳装PBX炸药响应特性研究

为了研究弹药在热刺激作用下的响应规律，进行了壳装PBX炸药慢速烤燃试验，获得了1 K/min升温速率下壳体内部的压力-时间曲线，壳体内部压力变化过程表现为炸药热分解产气段、点火燃烧段和壳体破裂段3个阶段。提出了一种模拟计算慢速烤燃时壳装PBX炸药发生低等级响应过程的理论方法，首先计算炸药点火前的温度场分布，引入热分解系数k描述炸药热分解消耗的程度，在此基础上建立改进的内弹道方程组，模拟计算了因炸药点火燃烧导致壳体内部压力快速上升的行为，理论值和试验值吻合良好，随后应用LS-DYNA软件模拟了壳体在内部压力作用下的破裂行为。计算了1.0～10.0 K/min之间6种不同升温速率条件下炸药点火后的压力-时间曲线，当升温速率为1.0 K/min时，炸药点火后压力增长速率明显高于其他工况。     

微细颗粒物电凝并技术研究的新进展

电凝并技术可有效地提高静电除尘器对微细颗粒物的收集效率.介绍了国内外电凝并理论和技术研究的新进展,并提出一种新型的偶极荷电静电凝并除尘器.     

卧式滤筒除尘器的气流组织模拟研究

为了研究卧式滤筒除尘器内部气流的不均匀性问题,采用计算流体动力学软件Fluent对卧式滤筒除尘器内部气流组织进行数值模拟研究。参考目前市面上常见卧式除尘器,设计有、无挡板的2种卧式滤筒除尘器模型,通过分析2种模型下过滤过程的速度分布和滤筒流量分配情况得出:在无挡板模型下存在射流冲刷、气流分布不均等问题,而在进风口加设挡板能解决气流冲刷问题,滤筒流量分配得到明显改善;在相同滤室高度下分别对挡板角度为150°,160°,165°,170°,175°,180°对比发现,挡板角度在165°~170°时其内部气流组织能达到均匀标准。     

掘进巷道风流温度分布规律的数值模拟

根据紊流状态下的守恒原理 ,导出了描述掘进巷道风流紊流流动和温度分布的微分方程。通过对矿内风流流动及热力过程的理论分析及现场实测 ,系统地开展矿内风流流场和风流温度场的分布规律及其耦合作用机理的理论分析与研究 ,并利用PHOENICS程序进行数值模拟 ,初步得出了矿井掘进巷道风流温度与各种参数的变化规律。掘进巷道风流温度随风速提高呈负幂函数规律降低 ,随入风流温度升高而线性升高。