新型干法低阻高效預(yù)分解系統(tǒng)性能研究.pdf

1、本文借助流體力學(xué)軟件FLUENT，對新型干法水泥預(yù)分解窯系統(tǒng)中旋風(fēng)預(yù)熱器、分解爐的內(nèi)部流場進(jìn)行研究，模擬計算了其內(nèi)部的氣固兩相流運(yùn)動。在深入了解預(yù)熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部單相流場的基礎(chǔ)上，模擬研究了多種情況下的氣固兩相流流場、顆粒運(yùn)動軌跡、壓降及分離效率等。 其主要的一些研究工作有：①通過經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析了標(biāo)準(zhǔn)k-ε和RSM兩種模型，比較控制方程離散格式、數(shù)值求解算法，最終確定了一套最適合預(yù)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬計算方法；同時還通過分析確定了

2、比較適合預(yù)熱系統(tǒng)的兩相流模型。②分析了預(yù)熱系統(tǒng)內(nèi)部氣相流場的流動特性，包括其內(nèi)部速度、湍流結(jié)構(gòu)及壓強(qiáng)分布的特性，以及湍流特性對旋風(fēng)筒分離性能的影響。③分析了多種預(yù)熱器旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)與其工作性能的關(guān)系，包括入口氣流速度、內(nèi)筒直徑、顆粒粒徑及下料管漏風(fēng)等對預(yù)熱器旋風(fēng)筒分離效率的影響。 基于模擬研究結(jié)果，得到了相應(yīng)的一些主要結(jié)論：①模擬必須采用基于各向異性的RSM湍流模型，同時還要相應(yīng)的采用一階迎風(fēng)格式和SIMPLE壓力插

3、補(bǔ)格式，才能獲得較理想的模擬結(jié)果。②旋風(fēng)筒流場的總體結(jié)構(gòu)為邊界螺旋下降，中心螺旋上升，內(nèi)筒流場結(jié)構(gòu)為邊界高速螺旋上升，中心低速上升局部小渦流區(qū)；在壓力場方面，旋風(fēng)筒的低壓區(qū)沿其中心軸線分布，整個壓力場的梯度中心位于內(nèi)筒下端面附近，內(nèi)筒的局部小渦流區(qū)也位于此處。③隨著入口氣流速度的增大，分離效率有所提高，但卻是以過大的能量消耗為代價的；隨著顆粒平均直徑的增大，旋風(fēng)筒的分離效率也增大，但是過大的生料顆粒直徑會影響生料分解率；內(nèi)簡直徑對于預(yù)熱