電除塵器內(nèi)部流場與顆粒運(yùn)動特性的數(shù)值模擬.pdf

1、我國煤炭消耗量的逐年增加以及環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日漸嚴(yán)格，必然對燃煤鍋爐廢氣排放的標(biāo)準(zhǔn)提出更高的要求。電除塵器是目前最有效使用最廣泛的除塵設(shè)備之一，具有除塵效率高，壓力損失小，運(yùn)行維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先以單電極和多電極干式電除塵器為模型，采用三維不可壓縮的Navier-Strokes方程以及標(biāo)準(zhǔn)k-湍流模型封閉方程組來模擬湍流氣流流動，采用泊松方程和電流連續(xù)性方程為控制方程來模擬電除塵器內(nèi)部電場分布，研究了電場的存在對于通道內(nèi)

2、氣動特性的影響。接著，在氣動特性研究基礎(chǔ)上加入顆粒固體相，添加充電方程，采用離散相模型追蹤顆粒運(yùn)動軌跡，展開干式電除塵器和濕式電除塵器內(nèi)部氣流場特性和顆粒收集效率的研究。研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）研究由電暈放電引起的電流體動力學(xué)（EHD）流對流場氣動特性的影響。發(fā)現(xiàn)EHD流使電極前后分別形成兩個對稱的渦，隨著氣流進(jìn)口速度的提高，上下游渦核朝相反的方向移動。EHD通過同時提高湍流耗散率和湍動能的生成來影響湍流場。同時，建立干式

3、電除塵器的數(shù)值模型，多電極電除塵器電極之間會產(chǎn)生極間干擾，中間電極前后的渦明顯減小并且結(jié)構(gòu)更規(guī)則。
　　（2）模擬干式電除塵器的流場和顆粒運(yùn)動情況。發(fā)現(xiàn)顆粒收集效率受入口氣流速度、施加電壓、顆粒直徑等參數(shù)的影響。同時，分析了顆粒運(yùn)動過中的荷電量變化規(guī)律，顆粒在第一個電極附近迅速獲得大部分的電荷，在接近后續(xù)電極表面時繼續(xù)充電，但是荷電量的增長率降低，直到飽和。
　?。?）在干式電除塵器的充電方程基礎(chǔ)上考慮液相存在對顆粒收集的影