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漩涡除尘机理的数值模拟和实验研究

作　者: 张腾龙
导　师: 刘根凡
学　校: 华中科技大学
专　业: 化工过程机械
关键词: V型板除尘设备弥散相模型正交试验气溶胶力学
分类号: X701.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
引　用: 1次
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内容摘要

在大气污染物的治理中,除尘设备是非常重要的净化手段,传统的高效除尘器有设备投入大、运行成本高的缺点。为了开发除尘效率高、压降小的除尘器,本文探索性研究了基于涡流理论的V型板除尘设备。文章首先简要的介绍了含尘气流中的颗粒所受到的各种力,然后根据本课题研究的实际情况建立起V型板除尘设备的近似物理模型,进而建立数学模型,从理论上求解出了漩涡除尘器效率的计算公式。接下来需要用实验验证除尘效率的计算公式,但是在设计一些基本尺寸时,为了减少盲目性,采用数值模拟方法,初步选定一些基本参数。从数值模拟的效果来看:除尘效率在25%左右,而除尘器的阻力损失在200～300Pa。在利用数值模拟的方法确定了除尘器的基本尺寸之后,挑出四个主要的因素,将除尘效率和压力损失作为本试验的主要考核指标,进行正交试验并进行后期数据处理,根据实验效果得出当进风速度为3m/s、V型张角为60°、前后间距为40mm和颗粒粒径在10μm是此除尘装置的最优组合。在上述条件下,分离10μm的颗粒时,本除尘装置的效果可以达到最高达到69%,而普通的机械除尘装置效率则在47%;而对于5μm的颗粒来说本除尘装置最高可以达到61%的除尘效率,平均的除尘效率也可以维持在40%,而对于惯性除尘装置则是在16%左右,普通的旋风除尘装置在27%,从这点上来看本除尘装置在处理微小颗粒方面有着比较大的优势。

漩涡除尘机理的数值模拟和实验研究

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