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袋式除尘器对固体颗粒运动的影响

人气:-114发表时间:2019-08-14

  对于一般的袋式除尘器,烟气进口含尘浓度通常为11OOOg/m³,粉尘颗粒所占的体积分数比较小。但由于烟气在除尘器内部的运动情况较为复杂,是三维的气固两相流动,所以,在研究袋式除尘器的内流场对固体颗粒运动影响时,就需要选用多项流模型Cmultiphasemodels。

现有的气固两相流动模型可分为两类:

1、认定颗粒与流体共存并相互渗透的欧拉一欧拉双流体模型,也称拟流体模型。
该模型有完善的数理表达方法且可实现大规模计算。将颗粒相视为拟流体,与气相遵循的三大物理守恒方程一致,利用守恒方程中的源项来表达气相与固相间的祸合作用。但经该模型计算得到的是颗粒相浓度、压力和速度的平均值,即统计平均结果,不能直接反映出单一颗粒的运动状况,且对颗粒相边界的处理也不能真实反映出颗粒的流动规律,对固相的粘性系数的定义和确定也很难,大多来自经验总结。
2、欧拉一拉格朗日离散颗粒模型,又称轨道模型。与欧拉一欧拉模型不同,在轨道模型中,对连续相运动的计算在欧拉坐标系中完成,颗粒相作为离散介质,其运动的计算在拉格朗日坐标中完成。该模型基于牛顿定律,充分考虑了颗粒相运动中所受的各种外力,结合具有宏观优势的拟流体模型和具有微观优势的分子动力学模型,实现对颗粒相的直接跟踪,求解出其速度和位移量。并基于碰撞理论来模拟颗粒之间、颗粒与气体和固体之间的相互作用。

  Fluent软件所提供的轨道模型中假定了离散相非常稀疏,可忽略颗粒相之间的相互作用和对连续相的影响。根据袋式除尘器内流场中气流和粉尘颗粒流动的实际情况,为好地追踪颗粒相的运动规律,做出了如下简化假设。
l、颗粒相在运动过程中不产生化学变化,密度恒定,与气相的相互作用不会产生质量交换;
2、粉尘颗粒在袋式除尘器入口处释放,在进口截面上均匀分布,且初速度与气相的进口流速相等;
3、各颗粒沿自身的轨道运动且互不干扰,忽略颗粒群的湍流粘性和湍流扩散;
4、袋式除尘器内流场的温度恒定,不考虑能量传递。

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