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板式电除尘器内部流场分析

作 者: 白谏平
导 师: 刘志强;李庆
学 校: 河北大学
专 业: 环境工程
关键词: 电除尘器 流场 微细粉尘 荷电
分类号: X701.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 74次
引 用: 2次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


本论文针对电除尘器电场空间和进气烟箱建立物理模型,利用计算流体动力学分析软件Fluent模拟分析了这两部分空间的流场分布规律,并深入的分析了气流对电除尘器的微细粉尘荷电、捕集及凝并等因素的影响。首先,建立了电场空间模型,分析了单根、三根及五根电晕线空载放电情况下,流场分布情况对微细粉尘运动状态的影响。结果表明:电晕线附近存在两个方向相反的旋涡,旋涡的存在很大程度上影响着微细粉尘的运动,提高了粉尘在电场中的停留时间,微细粉尘在旋涡作用下可进行充分荷电,同时也有利于粒子的捕集和凝并,但在出口处易形成二次扬尘。其次,通过重新整理已完成实验的数据,验证了所建立的电场空间模型的可行性及实用性,使得该模型可用于对电场空间内流场的进一步分析。最后,模拟了进气烟箱内气流分布板的分散作用,通过改变气流分布板的层数、位置、开孔率等参数,分析了气流分布板参数设置的不同引起的流场变化情况。结果表明:气流分布板对气流的扰动有很大的影响,改变气流分布板参数可使电场空间内流场更加均匀。通过模拟的方式对电除尘器内流场变化进行了分析并提出相应的改进意见,将为电除尘器的设计和优化提供理论基础和依据,为除尘器的研究提供了一条新的思路。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 课题的背景和意义  9-11
    1.1.1 国内烟尘污染现状及危害  9-10
    1.1.2 电除尘器的特点及应用  10
    1.1.3 课题研究的意义  10-11
  1.2 电除尘器内流场国内外研究现状  11-13
  1.3 主要研究内容  13-14
第2章 气流场计算理论  14-28
  2.1 湍流场概述  14-15
  2.2 湍流场的数值模拟方法  15-19
    2.2.1 直接数值模拟(DNS)  15-16
    2.2.2 非直接数值模拟  16-17
      2.2.2.1 大涡模拟法(LES)  16
      2.2.2.2 Reynolds 平均法(RANS)  16-17
    2.2.3 k-ε方程模型  17-18
    2.2.4 壁面函数法(Wall functions)  18-19
  2.3 控制方程计算域的离散化方法  19-20
  2.4 常用的离散格式  20-24
    2.4.1 中心差分格式  21
    2.4.2 一阶迎风格式  21-22
    2.4.3 混合格式  22
    2.4.4 指数格式  22-23
    2.4.5 二阶迎风格式  23-24
    2.4.6 QUICK 格式  24
  2.5 流场数值计算方法  24-26
  2.6 电除尘器内流场数值求解因素分析  26-28
第3章 板式电除尘器运行机理  28-36
  3.1 电晕放电  28-29
  3.2 粒子荷电过程  29-31
  3.3 离子风产生机理及影响  31-32
  3.4 电场中粒子受力分析  32-33
  3.5 粒子捕集机理  33-34
  3.6 烟箱及气流匀布装置  34-36
第4章 电除尘器内部流场的数值模拟分析  36-49
  4.1 Fluent 软件套装  36-37
  4.2 电场空间内流场分析  37-45
    4.2.1 模型建立  37-38
    4.2.2 单根电晕线空载放电情况下离子风分布情况  38-40
    4.2.3 三根电晕线空载放电情况下离子风分布情况  40-41
    4.2.4 五根电晕线空载放电情况下离子风分布情况  41-43
    4.2.5 场强对离子风速的影响  43-44
    4.2.6 电晕线数量对离子风的影响实验验证  44-45
  4.3 进气烟箱内气流分布数值模拟  45-49
结束语  49-51
参考文献  51-54
攻读硕士学位期间发表论文及研究成果目录  54-55
致谢  55

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用 > 消烟除尘
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