防渗帷幕对污染物阻滞的数值模拟

基于地下水的渗透、弥散及源汇作用,不考虑污染物的生物降解及化学反应作用,分析研究了防渗帷幕对污染物的阻滞作用。用GMS建立了地下水渗流和污染物迁移三维耦合模型,采用数值分析方法,分析污染物在地下水中的迁移特征,研究防渗帷幕对污染物迁移的阻滞效应,比较研究了防渗帷幕渗透系数对污染物阻滞作用的影响。结果表明,在防渗帷幕厚度为0.5 m,渗透系数为0.01 m/d的情况下,污染物的衰减率为88.75%,渗透系数为0.001 m/d时,衰减率为94%。     

旋风-布袋复合除尘器优化和除尘效率的数值模拟

针对燃煤工业锅炉烟尘超低排放的要求,采用数值模拟方法,研究了旋风除尘器(A)和内部滤袋前无导流板(B)、有导流板(C)或开孔挡板(D)的几种旋风-布袋复合除尘器的流场。结果表明：除尘器C的流场较均匀,较高风速时压降低于除尘器B、D。进一步模拟了除尘器A、C的分级效率,发现对于粒径低于15 μm的颗粒,除尘器A去除率低于60%,除尘器C去除率高于97.8%。且复合除尘器占地小,滤袋寿命长,具有广阔的应用前景。上述数值模拟结果可为复合除尘器的优化设计提供参考。     

机动车单车扬尘浓度分布规律的模拟

为了掌握汽车扬尘中PM10污染分布特征,采用数值模拟的方法对汽车扬尘PM10浓度分布规律及其影响因素进行了研究,分析了车速、积尘负荷对汽车扬尘PM10浓度的影响.结果表明,车速与扬尘运移速率成正比,且车速在20～60 km/h范围内与扬尘高度近似成线性分布;积尘负荷与汽车扬尘PM10平均浓度同比例变化.     

破碎站粉尘逸散规律及降尘技术的数值模拟及其应用

针对露天矿破碎站粉尘污染严重、治理技术中存在的缺陷,提出了超声波雾化喷雾降尘技术。以平朔安家岭煤矿为例,根据破碎站区域粉尘污染情况,应用数学模型对破碎站粉尘逸散规律进行解算,将模拟结果与现场实测数据对比,确定对卸载坑采用150~300μm雾滴粒径和对破碎机各产尘点采用1~10μm雾滴粒径的机体梁上外喷雾方式,通过对采取治理方案后破碎站粉尘浓度逸散的数值模拟和现场实际应用后的测试数据,显示全尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到94%和82%。结果表明,超声波喷雾降尘技术能有效降低破碎站粉尘浓度,保障了作业人员工作环境和安全。     

无动力除尘器尺寸的数值模拟

为考察无动力除尘器不同尺寸结构的除尘效果,建立粉尘和空气耦合下的数学理论模型。采用Gambit软件构造无动力除尘器的实体结构,将自定义的UDF函数导入到Fluent软件中进行数值模拟,并应用了静压差计算不同除尘器尺寸结构下的含尘气体回流效果。数值模拟结果表明,当无动力除尘器回流管直径为600 mm,向下倾斜为10°,以及落料管入口高度距回流管口为1 150 mm时,无动力除尘器内含尘气体回流效果显著。     

静电除尘器内细微尘涡流现象的数值模拟

基于计算流体力学,以ANSYS软件中的FLUENT模块为平台模拟了粉尘粒径、烟气流速、电晕极电压和烟气含尘浓度对静电除尘器内细微尘涡流现象的影响。研究表明：随着粉尘粒径和烟气流速的增大,颗粒在静电除尘器内的合速度增大,粒子突破空气阻力维持原方向运动的能力增强,涡流的强度降低;随着电晕极电压和在一定范围内烟气含尘浓度的增加,高速流体区域与低速流体区域的速度差增大,涡流的强度会随之增加;继续增大烟气含尘浓度,导致静电除尘器内出现电晕封闭现象,\"电风\"逐步减弱,电场力大幅减小,粒子跟随烟气流出静电除尘器,涡流被大幅削弱或消失。根据以上规律,以相对均方根值为指标设计L9（34）正交模拟,得出各因素对涡流影响程度由高到低分别为烟气流速、电晕极电压、含尘浓度、粉尘粒径。     

原煤暗道通风除尘特征参数的数值模拟及优化

为了掌握输煤过程中原煤暗道粉尘运移扩散规律,确定最优排尘风速,进行通风除尘系统优化改造研究。以中煤平朔木瓜界选煤厂133暗道为研究背景,根据气固两相流理论,利用离散相模型对原煤暗道空间粉尘浓度进行了数值模拟,并与现场实际分布情况进行对比分析,模拟结果与实测数据基本一致。研究结果表明,暗道空间内皮带机尾及导料槽出口处粉尘浓度较大,并以给料机及机尾为中心径向逐步降低;最优排尘风速为2 m/s时,粉尘浓度下降幅度能达到97.2%,降尘效果显著,暗道空间内粉尘浓度保持在4 mg/m3以内。     

露天矿潜孔钻机旋风-布袋二级除尘机理量化分析

潜孔钻机是露天矿使用率最高的钻机,其钻孔扬尘是露天矿主要尘源之一,也是粉尘治理的难点。为获得钻孔扬尘最佳控制方案,以平朔安家岭露天矿为例,采用现场实测和数值模拟相结合的手段,依据气固两相流理论,运用Eulerian模型和DPM模型,对潜孔钻机粉尘扩散规律和除尘效率进行研究。同时基于粒子追踪技术,通过对比旋风一级除尘方案,对旋风-脉冲滤袋二级除尘方案进行量化研究。通过对比分析发现,在等风量条件下,二级除尘系统全尘脱除效率要高于一级除尘系统47%,呼吸性粉尘的脱除效率要高于一级除尘系统56%,与现场实测数据相一致。结果表明,治理现场采取二级除尘系统后,全尘和呼吸性粉尘脱除率分别达到99.7%和94.7%,粉尘浓度值低于国家标准规定的上限值。     

线板排布对静电除尘性能影响的数值模拟

为揭示电极排布对线板式电除尘器除尘性能的影响规律,基于电晕电场模型、k-ε湍流模型、Lawless电荷累积模型,建立了电除尘多物理场模拟模型,并通过改变极板间距和极线间距,分析了电场电势、风速、颗粒运动轨迹、除尘效率的变化特征。结果表明：极板间距增大降低了电势变化速率,极线间距减小导致放电极电势分布由点式转为条状,极线周围电势影响程度增强;增加极板间距或极线间距,均能减小流场内涡流范围,提高流速分布的均匀性;极板间距或极线间距减小,颗粒轨迹偏移的角度增大,除尘效率随之升高,且颗粒在电场停留的时间缩短;除尘效率与颗粒粒径呈正相关,除尘效率与极板间距或极线间距呈负相关。模拟得到的优化工况为：当极线间距为180 mm、极板间距为200 mm时,电除尘器对粒径为2.5 μm的颗粒除尘效率为98.6%。本研究通过构建新的模拟模型应用于线板式电除尘器的工况优化中,可为电除尘器结构优化设计和性能提升提供参考。     

并流旋转床气体出口压降数值分析

气体出口是旋转床的重要组成部分,对旋转床流场与气相压降有着重要的影响。研究并流旋转床结构、构建气体出口物理模型,利用RNG k-ε湍流模型,探索不同气体出口结构对并流旋转床流场的影响。模拟结果表明:具有4个切向气体出口的DCRPB3615型旋转床有利于旋转床内速度分布均匀、降低湍动能,减小气相压降。模拟与实验对比表明,DCRPB3615压降比单一径向出口的CRPB3615型旋转床降低10%左右。