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袋式除尘器脉冲清灰气流的数值模拟

作　者: 刘美玲
导　师: 党小庆
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 袋式除尘器脉冲清灰气流数值模拟正交试验
分类号: X701.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 49次
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内容摘要

过滤和清灰是袋式除尘器的两个基本工作过程,清灰效果的好坏直接影响到设备运行阻力和滤袋使用寿命。喷吹气流流动复杂,影响喷吹清灰性能的因素很多,目前设计和实际应用中脉冲清灰参数的选取一般是通过实物实验,或根据实践经验来判断,不仅工作量大,而且存在一定的局限性。本论文采用CFD方法,将滤袋简化为薄膜,采用二维非稳态数学模型,对脉冲喷吹气流的流动规律进行数值模拟,并通过试验结果验证了数值模拟的可靠性。以Φ130mm的滤袋作为研究对象,选用L₁₆（4⁵）正交表安排模拟方案,采用壁面峰值压力、压力上升速率和最大反向加速度以及极差法作为评价指标和方法,分析了喷吹压力、喷吹时间、喷嘴直径、喷吹距离和滤袋长度对清灰效果的影响。通过对数值模拟结果进行比较,得出了以下结论:三个评价指标随各因素的变化趋势基本一致,皆随滤袋长度的增加显著下降,随着喷吹压力增加、喷嘴直径增大呈上升趋势;喷吹距离和喷吹时间的最佳取值范围:喷吹距离250 mm,喷吹时间70～100 ms;对于直径为130 mm的滤袋,长度增加到8000 mm以后,沿滤袋长度方向三个指标的大小和分布均匀性下降,对于清灰强度要求较高的袋式除尘器,滤袋的设计长度不宜超过8000 mm。数值模拟法可以直观的描述脉冲清灰气流,较为准确地反映清灰气流特性,为脉冲喷吹装置结构和喷吹参数的优化设计提供了依据,从而提高设计的可靠性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 论文背景  8-10
    1.1.1 袋式除尘技术  8-9
    1.1.2 脉冲清灰技术  9-10
  1.2 国内外脉冲清灰技术的研究现状  10-13
    1.2.1 国内脉冲清灰技术的研究  10-12
    1.2.2 国外脉冲清灰技术的研究  12-13
  1.3 论文研究的目的和内容  13-15
    1.3.1 论文研究目的  13-14
    1.3.2 论文研究内容  14-15
2 袋式除尘器清灰技术的进展与研究  15-32
  2.1 袋式除尘的清灰  15-23
    2.1.1 清灰方式  15-20
    2.1.2 脉冲清灰系统  20-23
  2.2 袋式除尘器脉冲清灰技术  23-32
    2.2.1 脉冲清灰机理  23-26
    2.2.2 清灰的影响因素  26-29
    2.2.3 清灰的评价指标  29-32
3 脉冲喷吹气流的数值模拟  32-42
  3.1 脉冲喷吹气流的数值模型  32-33
  3.2 确定控制方程  33-35
    3.2.1 控制方程的选择  33-34
    3.2.2 湍流模型的选择  34-35
  3.3 建立几何模型和模型简化  35-36
  3.4 划分网格  36-37
  3.5 确定边界条件和初始条件  37-40
    3.5.1 边界条件  37-39
    3.5.2 初始条件  39-40
  3.6 给定解控参数  40-41
  3.7 求解离散方程  41
  3.8 计算结果输出  41-42
4 数值模拟结果和分析  42-59
  4.1 模型验证  42-47
    4.1.1 脉冲喷吹试验  42-43
    4.1.2 脉冲喷吹气流的数值模拟  43
    4.1.3 数值模拟计算结果  43-46
    4.1.4 模拟计算结果验证  46-47
  4.2 喷吹气流性能参数优化  47-59
    4.2.1 滤袋壁面峰值压力  49-52
    4.2.2 压力上升速率  52-55
    4.2.3 最大反向加速度  55-58
    4.2.4 喷吹性能参数的模拟结果  58-59
5 结论和建议  59-61
  5.1 结论  59
  5.2 建议  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-67
附录  67

袋式除尘器脉冲清灰气流的数值模拟

内容摘要

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