旋风分离器计算结果文档格式.docx

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采用混合模型，应用Eulerian（欧拉）模型，欧拉方法，对每种工况条件下进行旋风分离器流场与浓度场的计算，计算残差<

10-5，每种工况迭代约50000步，采用惠普工作站计算，CPU耗时约12h。

以下是计算结果的后处理显示结果。

由于计算算例较多，此处仅列出了两种工况条件下的计算后处理结果。

图5是L=1.3m，D=1.05m入口长宽比1:

3，入口速度10m/s时，在y=0截面（旋风分离器中心截面）上粒径为88微米烟尘的体积百分数含量分布图。

可以明显看出由于旋风除尘器的离心作用，灰尘被甩到外壁附近，而在靠近中心排烟筒下方筒壁四周，烟尘的体积浓度最大。

粒径88微米烟尘的空间浓度分布（空间）

粒径88微米烟尘的浓度分布（旋风分离器中心截面）

粒径200微米烟尘的空间浓度分布（空间）

粒径200微米烟尘的浓度分布（旋风分离器中心截面）

图5L=1.3m、D=1.05m、长宽比1:

3，入口速度10m/s时烟尘空间分布

图6L=2.3m、D=1.5m、长宽比1:

1，入口速度15m/s时烟尘空间分布

四、计算结果

计算中，首先确定几何尺寸L，按照给定的两种烟尘颗粒，分别对L=2.3m、L=1.8m、L=1.3m、L=0.8m四种情况进行对比计算，对比计算结果为L=2.3m、L=1.3m时除尘效率较高。

随后的计算将采用此两种尺寸继续进行。

a）采用L=2.3m，分别计算入口速度V=15m/s、V=14m/s、V=13m/s、V=12m/s、V=11m/s五种情况，经比较V=15m/s除尘效率最高。

b）当旋风分离器进口速度为V=15m/s，改变旋风分离除尘器的出口直径D，进行对比计算。

旋风分离器直径分别为D=1.05m、D=1.2m、D=1.35m、D=1.5m，经比较计算D=1.05m时，旋风分离器分离效果最佳。

c）当旋风分离器进口速度V=15m/s、D=1.05m时，改变旋风除尘器入口宽高比例进行对比计算，所选用的三个比例为1：

3，3：

1和1：

1。

选择宽高比例时，满足入口截面积不变。

经对比计算，当宽高比为1：

3时旋风分离器分离效果最佳。

这表明竖高型旋风分离器入口有利于旋风分离器的除尘。

通过旋风除尘器的分离效率对比计算，可以清楚的看到，对于L=2.3m、L1.3m、出口直径D=1.05m、入口宽：

高为1：

3、入口速度为V=15m/s，更有利于烟气除尘，详细计算结果如附表所示。

旋风除尘器性能对照表

尺寸

速度

d_200入口

d_200出口

d_200效率

d_88入口

d_88出口

d_88效率

附加说明

选速度

经过对比L2.3、L1.8、L1.3、L0.8的计算结果，L2.3和L1.3效果较好，故以下就此两种尺寸展开计算

L2.3_D1.35_1:

1

11.0

0.01

1.79E-05

99.82%

2.88E-03

71.17%

12.0

1.90E-05

99.81%

2.68E-03

73.17%

13.0

1.77E-05

2.47E-03

75.31%

14.0

1.95E-05

2.33E-03

76.71%

15.0

1.98E-05

99.80%

0.0021827

78.17%

优

根据上面模拟仿真结果速度为15m/s效率最高，故下面计算采用此速度进行对比计算

选直径

L1.3_D1.05_1:

8.95E-07

99.99%

0.0014104

85.90%

L1.3_D1.2_1:

3.16E-07

100.00%

1.60E-03

83.99%

L1.3_D1.35_1:

3.64E-06

99.96%

0.0024748

75.25%

L1.3_D1.5_1:

5.19E-05

99.48%

0.0037954

62.05%

L2.3_D1.05_1:

6.32E-08

0.0010834

89.17%

L2.3_D1.2_1:

2.92E-07

0.00147

85.30%

5.03E-06

99.95%

0.0024258

75.74%

L2.3_D1.5_1:

0.0019997

80.00%

0.0069443

30.56%

根据上面模拟仿真结果出口直径D为1.05m除尘效率最高，故下面计算采用此直径进行对比计算

选入口比例

3

1.87E-09

0.0005984

94.02%

L2.3_D1.05_3:

1.07E-06

0.001491

85.09%

7.63E-10

0.0003517

96.48%

L1.3_D1.05_3:

1.30E-07

0.0006855

93.15%

五、旋风分离器内部空气流动迹线图如下图所示。

选速度

选直径

选入口比例