煙氣轉換閥組氣力輸送特性的研究及其結構的多場耦合分析與優(yōu)化.pdf

1、面對日益嚴重的環(huán)境問題，開發(fā)綠色能源、研究提高能源的利用效率的理論和方法、研制新型高效的節(jié)能環(huán)保設備已經并將繼續(xù)成為研究熱點。本文以江蘇省科技成果轉化專項資金項目“焦爐煙氣除塵專用超大型轉換設備”（BA2005036）為背景，結合基礎理論和工程實際，試驗和數值研究了煙氣轉換閥組中氣力輸送流動特性、閥組結構的靜/動力學特性，并運用多學科設計優(yōu)化算法對煙氣轉換閥組系統(tǒng)進行綜合優(yōu)化。 利用自主設計的煙氣轉換閥組氣力輸送冷態(tài)試驗裝置，對

2、不同參數下空氣輸送時煙氣轉換閥的阻力特性進行了試驗測試。試驗研究發(fā)現，煙氣轉換閥的流量系數和流阻系數均與氣體的流動速度無關，而僅取決于煙氣轉換裝置的尺寸、結構及內腔形狀。采用RNGk-ε湍流模型數值模擬了閥組內部湍流的運動規(guī)律，比較計算結果與試驗數據，驗證了該湍流模型適用性和可靠性。 首次將固相場基于Lagrangian法和氣相場基于Eulerian法的數值模擬方法引入到煙氣轉換閥組的數值模擬研究工作中，建立了合適的三維稀疏氣固

3、兩相流模型，該模型經擴展后還可用于預測煙氣轉換閥組的固粒沖蝕磨損。根據仿真結果，分析了閥體結構、輸送速度、顆粒濃度等對煙氣轉換閥組靜壓分布、輸送壓損及固粒沖蝕的影響，為閥組系統(tǒng)的綜合優(yōu)化提供氣動參數的量化依據。 在分析煙氣轉換閥組傳熱特性的基礎上，結合數值仿真技術中的熱流、流固、熱機耦合理論，提出運用多場耦合技術分析煙氣轉換閥組的靜/動力學特性，建立了煙氣轉換閥組裝置的靜/動力學仿真模型。得到了不同工況下，閥組內溫度場和流場的分