圓射流與撞擊流流場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、由于撞擊流氣化爐碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)98％、氣化效率高、設(shè)備壽命長(zhǎng),可靠性與可用率高,因此廣泛用于聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電裝置。且經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定撞擊流工業(yè)進(jìn)程中熱、質(zhì)傳遞系數(shù)均得到強(qiáng)化,故化學(xué)工程中的近乎任何一種過(guò)程,都可以用撞擊流來(lái)實(shí)現(xiàn),而且撞擊流對(duì)比慣用的方法很可能效率更高和能耗較低。因此,本文首先計(jì)算多噴嘴撞擊流裝置的組成部分——單噴嘴圓射流,以探究單個(gè)圓射流的流體特性。在此基礎(chǔ)上以本課題組撞擊流裝置為計(jì)算對(duì)象,計(jì)算撞擊流裝置的流體特性,以期

2、深入了解撞擊流裝置。
　　本文基于FLUENT軟件,對(duì)單噴嘴圓射流平均場(chǎng)量和統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行計(jì)算,得到了以下結(jié)論:
　　(1)應(yīng)用LES計(jì)算氣相和氣固兩相圓射流比realizable k-ε和RSM模型總體上與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(Elsaadawy、Hussein、Yuu)最為吻合,且對(duì)于圓射流的實(shí)際流場(chǎng)計(jì)算最好,并能夠清楚的反映圓射流渦的形成、發(fā)展及破碎狀態(tài)。
　　(2)對(duì)低、中、高雷諾數(shù)圓射流的流場(chǎng)特征進(jìn)行比較,得出隨雷諾數(shù)的增加

3、,射流核心區(qū)長(zhǎng)度增大,流場(chǎng)脈動(dòng)速度增加,流場(chǎng)渦量增加,且圓射流由短粗變成細(xì)長(zhǎng)。
　　(3)對(duì)于氣固兩相圓射流,顆粒的存在降低了氣相流動(dòng)的平均速度,且顆粒 St數(shù)越小對(duì)氣相流場(chǎng)脈動(dòng)速度削弱越強(qiáng),顆粒St數(shù)越小越容易被大渦結(jié)構(gòu)影響從而分散在射流的充分發(fā)展段。
　　本文基于FLUENT軟件,對(duì)撞擊流流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,得到了以下結(jié)論:
　　(1)應(yīng)用雷諾應(yīng)力 RSM模型計(jì)算的撞擊流平均場(chǎng)量比realizable k-ε與 PIV實(shí)