靜電除塵器的模型建立及驗證
本章首先介紹了電除塵器內(nèi)部的數(shù)值模擬方式,重點介紹了電勢差和空間電荷相對密度、流體力學(xué)、粒子動力學(xué)模型、粒子荷電實體模型以及數(shù)值模擬計算步驟。本文選取Penney等人和Hewitt等實驗分別對電暈放電電場和粒子荷電進行了驗證,并對實驗結(jié)果進行了數(shù)值模擬,驗證了實驗結(jié)果的正確性。開展了顆粒荷電原理和布郎擴散力在數(shù)值模擬中的驗證和標(biāo)值科學(xué)研究。
2.1數(shù)字仿真模式。
本文采用數(shù)值模擬的方法,對靜電除塵器試驗中無法解決的關(guān)鍵問題進行了詳盡的科學(xué)研究,利用Fluent軟件開發(fā)平臺進行了數(shù)值模擬,對靜電除塵器中電場、微粒場、勢流和微粒荷電進行了用戶自定義函數(shù)(UDF)程序編寫。利用UDF中UDS展開程序?qū)懗鲭姵龎m器中電場和空間電荷相對密度的程序;使用標(biāo)準(zhǔn)k-f湍流模型計算安全通道中的勢流。針對電場熱對流場的危害,在動量方程中增加了相關(guān)源項;靜電除塵器中顆粒受力的關(guān)鍵問題考慮了拉力、電場力和布郎擴散力,并編寫了關(guān)于電場力和布郎擴散力的相對程序代碼;對普通且可用的無量綱荷電實體模型及它們之間的相關(guān)性進行了數(shù)值模擬,并對粒子的場致荷電和擴散荷電進行了標(biāo)值研究。采用DPM實體模型進行測量,對細(xì)粒度運動全過程進行測量,對顆粒進行拉格朗日方式非恒定跟蹤測量,用于健身運動的測量。
為進一步減小數(shù)值模擬的測算量,在可適用的范圍內(nèi),對數(shù)值模擬的測算量作了一定的簡化,并假設(shè)如下:
由于煤煙中顆粒濃度值較低,且顆粒較小,因此顆粒熱對流場危害可以忽略不計。
煙塵中顆粒濃度值較低,顆粒獲得?時的感應(yīng)起電量較小,工作中產(chǎn)生的電場熱對流在粒子中間產(chǎn)生的電場可以忽略。
模擬結(jié)果表明,由于亞微米顆粒受力不能忽略,故顆粒受力為亞微米顆粒受力-拉脫力,而受力-拉脫力分別為場力-拉脫力和拉脫力-拉脫力。
(4)顆粒健身運動對集塵器板面的橫移轉(zhuǎn)移率很低,沒有考慮到顆粒堆積對集塵器板面的橫移。
粉塵環(huán)境濕度較低,粒子濃度值較低,因此忽略了粒子中間團圓效應(yīng)。