基于Fluent的脉冲袋式除尘器内气流流场的数值模拟

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1、第31卷第2期青岛科技大学学报(自然科学版)Vol.31No.22010年4月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Apr.2010文章编号:1672-6987(2010)02-0177-05基于Fluent的脉冲袋式除尘器内气流流场的数值模拟李勇,辛龙胜(青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061)摘要:对除尘器内部的气流分布进行研究,采用计算流体力学软件Fluent进行数值模拟分析,详细得到除尘器内部流场的

2、静压、气流的速度分布和通过滤袋的气体的质量流量,验证了工况下滤袋破损的现象,对该类除尘器设计有良好的借鉴作用和现实意义。关键词:袋式除尘器;质量流量;Fluent;气流分布中图分类号:TK284.5文献标志码:ANumericalSimulationAnalysisonAirDistributionofBag-filterBasedonFluentLIYong,XINLong-sheng(CollegeofElectromechanicalEngineering,QingdaoUniversityofSciencea

3、ndTechnology,Qingdao266061,China)Abstract:UsingthecomputationalfluiddynamicsanalysissoftwareFluent,theairdis-tributionofflowfieldofbag-filterwassimulated.Theplotofstaticpressure,flowve-locitydistributionandmassflowrateofflowinbag-filterwereachieved.Thetheoretic

4、alguidanceisprovidedfordesignanduseofthefilter.Thephenomenonofbrokenbagisexplainedinfactory.Thispaperprovidesbasisforthedesignandimprovementofthebag-filter.Keywords:bag-filter;massflow;Fluent;airdistribution脉冲袋式除尘器因其运行阻力低,除尘效率度,从而减小了旋风除尘器的压力损失,从三相速[4-6]高,占地面积小等

5、特点,广泛的应用在工业中。在度上再现了流场的变化情况。高晖等用Flu-除尘器的研究中,数值模拟逐渐成为有效的研究ent软件对DMC180型袋式除尘器的整个流场进[1]工具,Slack等于2000年采用了非结构化网格行了二维数值模拟,得到了不同处理风量和过滤处理旋风除尘器的网格,指出对紊流模型的选择介质表观渗透率条件下,滤袋过滤速度和颗粒沉[2]是准确模拟旋风除尘器流场的关键。Kang等积量分布规律,并指出了该袋室的结构设计缺陷于2000年采用Fluent软件模拟惯性分离器中的和改进方向。[3]三维问题。Gong等于2

6、004年用Fluent软件目前,脉冲袋式除尘器内的气流的组织不均三维模型模拟了一种减小旋风除尘器压力损失的匀性易造成某个部位的滤袋破损现象时有发生,方法,模拟的速度场显示该方法减小了切向速度如果不及时处理,易造成更大面积的破损和环境的最大值,增大了旋风除尘器中心区域的轴向速的污染。为了研究滤袋的破损原理,本研究对在收稿日期:2009-11-02作者简介:李勇(1962)),男,教授.178青岛科技大学学报(自然科学版)第31卷某厂实际运行的布袋除尘器袋进行三维数值模的方程推导得到的,但是耗散率方程是通过物理拟。该除尘

7、器投入使用已经4年,布袋出现破损,推理,数学上模拟相似原形方程得到的。该模型破损位置位于靠近入口的前3到4排滤袋的底部假设流动为完全湍流,分子黏性的影响可以忽略。和滤袋的出口位置。因此,标准的J-E模型只适合完全湍流的流动过程模拟。标准的J-E模型的湍动能k和耗散率J1脉冲袋式除尘器的构成方程为如下形式:脉冲袋式除尘器由气包、上箱、下箱、灰斗、控dk9Lt9kQ=L++Gk+Gb-QE-制5部分组成,其基本构造如图1所示。dt9xiRk9xiYM,dE9Lt9EEQ=L++GlE(Gk+dt9xiRE9xik2EG3

8、EGb)-C2EQ,k式中:Gk表示由于平均速度梯度引起的湍动能产生,Gb表示由于浮力影响引起的湍动能产生;YM表示可压缩湍流脉动膨胀对总的耗散率的影响。2k湍流粘性系数Lt=QCL。E在Fluent中,作为默认常数值,C1E=1144,C2E=1192,C3E=0109,湍动能k与耗散率E的湍[7]流普朗特数分别为Rk=110,RE=113。