焊接煙氣水浴凈化過程氣液兩相流流動特性研究.pdf

1、水浴除塵具有效率高、造價(jià)低、低能耗等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。焊接作業(yè)時產(chǎn)生大量有害衍生物質(zhì)，嚴(yán)重影響了焊接作業(yè)人員的身體健康和污染了環(huán)境。在焊接煙氣凈化除塵領(lǐng)域，水浴法凈化是全新的技術(shù)。根據(jù)實(shí)際情況，搭建和設(shè)計(jì)凈化裝置，并對其涉及到的除塵機(jī)理及多相流動展開討論。
　　本文利用ICEM軟件對物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，基于FLUENT軟件，采用體積模型(VOF)，利用RNGκ-ε湍流模型對凈化裝置內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬，得出了壓力與湍動能、

2、速度場、氣相濃度分布的規(guī)律，結(jié)果表明:裝置內(nèi)部壓力分布在縱向呈層狀分布形成壓力梯度，焊接煙氣水浴過程中，壓力分布橫向波動較大，進(jìn)氣管周圍壓力變化明顯大于壁面附近的壓力變化;進(jìn)氣管附近湍動能較大，氣相與液相發(fā)生劇烈的能量交換，隨著氣泡上浮，湍動能逐漸減弱;最大氣速分布在進(jìn)氣管附近，氣相和液相流速分布不均勻，形成雜亂無章的紊流;氣泡受到浮力和逆壓力梯度的作用沿進(jìn)氣管上升，造成進(jìn)氣管附近的氣含率比裝置壁面附近的氣含率高。在改變操作參數(shù)情況下，

3、氣速越大，出現(xiàn)氣帶液的現(xiàn)象嚴(yán)重;氣速增大氣泡破碎加劇，氣含率隨之增大;隨著入口氣速的增加，升流區(qū)最大氣速分布開始向進(jìn)氣管兩側(cè)偏移，壁面兩側(cè)呈現(xiàn)較低的態(tài)勢。
　　通過設(shè)計(jì)優(yōu)化水浴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別安裝引流管和隔板來研究對凈化裝置內(nèi)部的氣液兩相流的影響。結(jié)果表明:引流管長度尺寸在0.06m～0.09m的范圍內(nèi)為最優(yōu)，具有引導(dǎo)氣體向除塵中心擴(kuò)散，同時在這范圍內(nèi)形成了雙循環(huán)流具有很好的帶動液相流動;孔徑為0.01m的隔板對氣體的重新整流和破碎氣