火电厂内电除尘器的流场仿真[外文翻译].rar

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火电厂内电除尘器的流场仿真

摘要
由电除尘器内复杂的几何结构引起的其复杂的气流分布，严重影响了电除尘器的性能。最近利用计算流体力学对本地火电厂电除尘器内的气流进行数值模拟，从研究中了解了其内部气流行为。利用CFD代码的FLUENT并通过求解雷诺平均的Navier–Stokes方程和k– 湍流模型方程来对气体流动进行数值计算。对得出的结果与发电厂现场实测的数据作比较并进行讨论，测试结果表明与实测数据相吻合。此开发的模型对火电厂来说是一种新型的工具，能够对在因修改电除尘器的设计中所可能引起流态变化作出预测。
关键字：火电厂，电除尘器，湍流，流场分布，CFD,流量
1. 引言
近年来，由于预期即将实行环境保护署严格的规定，制造产业的尘粒排放量已引起更多的注意。能源的回收与保护[1]、用持续高效的能源体系代替传统的工业生产过程[2],或优化排放控制装置的性能工业污染等办法都能够有效地控制工业污染[3]。电除尘器（ ESP ）作为最常见的，有效和可靠的微粒控制装置，可处理范围广泛的入口温度，压力，尘粒体积和烟气条件的大风量烟气。电除尘器的性能受其内部气体流动特性的的影响，而其装置的形状，大小和收尘极、阻流板、导流板的布置等都会显著影响气体流场。但由于电除尘器内复杂的几何结构，对气体流动进行详细和可靠的测量是十分艰难的。对此，CFD提供了一种变通的方法，这种方法是可行的并且能够比较经济地研究电除尘器内的流动行为。适当的CFD模型在预测电除尘器内流场特征和尘粒运动的轨迹发挥着重要作用，并能通过模拟的修改方案优化其内部的气流分布。这确保了所需流量概况的实现，从而大大减少了断供时间。然而，在公开的文献中只能找到少量的关于预测电除尘器内湍流流动行为的调查研究工作。其中大部分还集中在基于简化几何安排和忽略几何轮廓突然扩大的电除尘器的二维模型上。Zhao等人[4]开发了一个由一个单独的电晕线和两个平行极板组成的简单的二维模型。而Skodras等人[5]开发的二维模型包含三条电晕线和两个平行极板。Nikas等人[6]在一个由三跳电晕线和双极板组合的除尘实验平台里模拟了三维流动。Varonos等人[7]开发了一个三维模型，并引入了平滑网隔来改善电除尘器内的流动特性。但他们通过引入多孔区域来代替实际的收尘极板，从而简化了其CFD模型。Schwab 和 Johnson[8]建立的数值流场模型是利用等效阻力取代了电除尘器内所有的收尘极板。