凝聚器扰流区的流场特性_郦建国_姚宇平_刘含笑

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1、第20卷第2期Vol.20No.22014年4月CHINAPOWDERSCIENCEANDTECHNOLOGYApr.2014doi：10.13732/j.issn.1008-5548.2014.02.012凝聚器扰流区的流场特性郦建国，姚宇平，刘含笑（浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江绍兴311800）摘要：利用计算流体动力学软件，分别采用k-ε模型、大涡模拟模型、离是PM2.5主要污染源之一，开发微细颗粒凝聚技术散相模型模拟凝聚器扰流区流场时均参数、流场瞬时参数与颗粒运动对控制燃煤电厂PM2

2、.5排放将起到重要作用。微颗轨迹。结果表明，扰流柱具有很好的扰流效果，可以使不同粒径颗粒的[3-7]粒凝聚技术是目前国内外研究的热点技术，该装运动轨迹发生明显的交叉现象，增大颗粒碰撞概率；流速越大，扰流区置安装于电除尘器前置烟道上，由双极荷电区和扰阻力越大；流场中存在明显的涡街脱落现象，各扰流柱主要能量涡街的脱落频率相同，Strouhal数约为0.22。流区2个部分组成，其中扰流区通过扰流装置的扰关键词：凝聚器；细颗粒物（PM2.5）；计算流体动力学；Strouhal数流作用，产生不均匀流场，使

3、正、负不同极性的颗粒中图分类号：X513文献标志码：A产生速度或方向差异，从而有效凝聚，因此正确认文章编号：1008-5548（2014）02-0051-05识扰流区流场特性及规律，对装置的优化设计具有重要意义。本文中利用计算流体动力学软件，分别FlowFieldCharacteristicofCoalescer模拟分析凝聚器扰流区流场的时均参数、瞬时参数DisturbedFlowArea与颗粒运动轨迹。·LIJianguo，YAOYuping，LIUHanxiao1几何模型流（Zhejiang

4、FeidaEnvironmentalScienceandTechnologyCo.Ltd.，态凝聚器的扰流区由2排错列布置的圆柱组成，忽Shaoxing311800，China）化略双极荷电区对流场的影响，并将装置前、后两端适研当延长，以提高模拟计算精度，装置截面尺寸为3m×Abstract：Usingthecomputationalfluiddynamicssoftware，thetime-究·averageflowfieldparameters，instantaneousparameters

5、andparticle3.58m，前、后烟道截面尺寸均为3m×3m，几何模型trajectoriesweresimulatedbyk-εmodel，large-eddysimulationmodel如图1所示。网格划分均采用质量最优的结构化网anddiscretephasemodel.Theresultsindicatethattheturbulencecylinder格，圆柱周围局部加密，并采用O型网格处理，网格划hasremarkableturbulenteffects，whichcanma

6、kethetrajectoriesof分如图2所示。particleswithdifferentsizescrossobviouslyandincreasethecollisionprobabilitybetweenparticles.Thefasterthevelocityis，thegreaterthe2数学模型resistanceofdisturbedflowareais.Thereisobviousvortexsheddingphenomenonintheflowfield.Theshe

7、ddingfrequencyofmainenergy雷诺平均法（简称RANS）、大涡模拟法（简称vortexforeachturbulencecylinderisthesame.TheStrouhalnumberisLES）和直接数值模拟法（简称DNS）是湍流数值模拟approximately0.22.的主要方法，其中LES是介于RANS与DNS之间的Keywords:coalescer；fineparticulatematter（PM2.5）；computationalfluid计算方法。本文

8、中利用计算流体动力学（简称CFD）dynamics；Strouhalnumber软件对凝聚器扰流区进行数值计算，分别采用k-ε模型、LES模型模拟流场时均值、瞬时值。电除尘器近年来，我国大中城市雾霾天气频发，严重影响了人们的身心健康和正常生活。细颗粒物PM2.5[1-2]含量过高是导致雾霾天气的主要原因。燃煤电厂收稿日期：2013-09-05，修回日期：2013-10-31。基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目，编号2013AA065002。第一作者简介：郦建国（1963—），男，