新型濕法除塵脫硫斜板塔的數(shù)值模擬.pdf

1、我國現(xiàn)階段的大氣污染物主要以總懸浮顆粒物、二氧化硫?yàn)橹?，環(huán)境保護(hù)工作者對如何減少和控制大氣污染進(jìn)行了大量的研究。李彩亭教授在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上自主開發(fā)設(shè)計(jì)了兩種新型濕法除塵除有害氣體的斜板塔：矩形斜板塔和傘罩形斜板塔。該系列裝置不僅除塵效率高，而且能有效地去除有毒有害氣體，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低，具有廣泛的應(yīng)用前景。為了觀察塔內(nèi)流場分布規(guī)律，運(yùn)用CFD（計(jì)算流體力學(xué)）軟件，對兩種新型塔內(nèi)氣液兩相流動進(jìn)行了數(shù)值模擬。

2、 在氣體單相流方面，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型進(jìn)行描述，運(yùn)用SIMPLE算法對湍流方程進(jìn)行離散，模擬了矩形塔和斜板塔在空塔氣速為2－4m/s 下的塔內(nèi)流場，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：氣體的湍流度顯著增加，斜板除塵塔能有效延長氣體的塔內(nèi)停留時(shí)間； 在塔體的進(jìn)口區(qū)域會出現(xiàn)煙氣沖壁的現(xiàn)象；采用中心出口的圓柱型塔可以有效地避免氣體“死區(qū)”的產(chǎn)生。 在氣液兩相流動方面，建立了以顆粒動力學(xué)理論為基礎(chǔ)的雙流體模型，模型中考慮了氣液兩相耦合，修正了氣液兩相

3、流動中的湍流動能k和湍流動能耗散率ε輸運(yùn)方程的源項(xiàng)，對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬。模擬當(dāng)中，液滴的壁面模型采用壁面液膜模型。結(jié)果表明：噴淋液體對氣場有一定的整流作用，在噴嘴處可以觀察到氣體卷吸的現(xiàn)象；增大進(jìn)口氣速，可增大液滴在塔內(nèi)的充滿度，但同時(shí)會出現(xiàn)液滴夾帶的現(xiàn)象。 最后，在空塔氣速為2-2.75m/s 內(nèi)，液氣比為0.25-1L/m3 工況下對塔內(nèi)的壓力損失進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，相對誤差小于7.48％，實(shí)驗(yàn)值與模擬值吻合較好