您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 化学工程 >数值旋风分离器内气固两相流流场数值模拟站

数值旋风分离器内气固两相流流场数值模拟站

收藏本文 2024-04-14 点赞:9697 浏览:35625 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:旋风分离器是一种利用气固两相流体的旋转运动使固体颗粒在离心力的作用下以气流中分离出来的设备。它具有结构简单,维护方便,耐高温,造价低等优点。在环保、粉体、石油、化工、冶金、材料等许多领域有着广泛的运用。本论文利用计算流体力学软件FLUENT对CLT/A型旋风分离器进行了数值模拟。首先,对旋风分离器内温度场进行模拟,浅析旋风分离器内部的温度场分布情况。其次,在温度场模拟的基础上对旋风分离器内部流场进行数值模拟。气相流场模拟是下一步两相流模拟的基础,由此保证高质量的结构化网格,采取基于各向异性的湍流模型(R)的同时,相应采取QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式进行数值模拟计算,浅析探讨了分离器内部气相速度分布、压力分布及压力损失、流场湍流分布、雷诺应力及二次流现象。第三,对旋风分离器内部的气固两相流进行模拟浅析。采取离散相随机轨道模型和相间耦合模拟的策略对旋风分离器内部的固相颗粒进行模拟,经过浅析探讨得到了分离器内颗粒运动轨迹、气相流场对颗粒相的影响,入口速度、流量、颗粒浓度等操作参数对分离效率性能的影响。最后,浅析了排气管管径、排气管插入深度等结构参数对分离性能的影响,在此基础上对CLT/A型旋风分离器进行了结构优化,再次模拟,对改善前后的分离器的性能进行了比较。模拟结果表明改善后的旋风分离器比改善前旋风分离器性能有较大的提升,验证了优化的可行性。关键词:旋风分离器论文气固两相流论文数值模拟论文结构优化论文

    摘要5-6

    Abstract6-12

    第1章 绪论12-22

    1.1 课题来源及作用12-13

    1.2 旋风分离器概述13-16

    1.2.1 旋风分离器进展历史13

    1.2.2 旋风分离器基本结构与工作原理13-14

    1.2.3 旋风分离器的分离机理14-16

    1.3 旋风分离器性能指标16-18

    1.3.1 分离效率16-17

    1.3.2 压力损失17-18

    1.3.3 处气量18

    1.4 旋风分离器模拟国内外探讨进展18-20

    1.5 本论文主要探讨内容及策略20-22

    1.5.1 探讨内容20-21

    1.5.2 探讨策略21-22

    第2章 旋风分离器数值模拟策略的探讨22-38

    2.1 引言22

    2.2 CFD概述及FLUENT软件介绍22-25

    2.2.1 CFD概述22-23

    2.2.2 FLUENT软件介绍23-25

    2.3 旋风分离器内气体相的模拟计算策略25-32

    2.3.1 制约方程26

    2.3.2 湍流模型26-30

    2.3.3 离散格式30

    2.3.4 压力插补格式30-31

    2.3.5 压力与速度耦合31-32

    2.4 旋风分离器内气固两相流模拟计算策略32-36

    2.4.1 单颗粒运动制约方程32-33

    2.4.3 颗粒随机轨道模型33-34

    2.4.4 DPM模型34-35

    2.4.5 气体相于颗粒相的相互作用35

    2.4.6 固相颗粒与壁面的相互作用35-36

    2.5 本章小结36-38

    第3章 旋风分离器温度场数值模拟38-46

    3.1 引言38

    3.2 有限元模型的建立38-41

    3.2.1 物理模型38-39

    3.2.2 有限元模型39-41

    3.3 边界条件41

    3.4 计算求解及结果浅析41-45

    3.4.1 计算求解41-42

    3.4.2 结果浅析42-45

    3.5 本章小结45-46

    第4章 旋风分离器气体相数值模拟46-70

    4.1 引言46

    4.2 CLT/A型旋风分离器气相数值模拟计算步骤与策略46-49

    4.2.1 计算步骤46-47

    4.2.2 计算策略47-49

    4.3 气相流场的模拟结果与浅析49-69

    4.3.1 速度分布探讨50-57

    4.3.1.1 切向速度分布52-54

    4.3.1.2 轴向速度分布54-56

    4.3.1.3 径向速度分布56-57

    4.3.2 压力分布及压力损失探讨57-63

    4.3.2.1 静压分布57-59

    4.3.2.2 动压分布59-60

    4.3.2.3 总压分布60-61

    4.3.2.4 压力损失61-63

    4.3.3 流场湍流浅析探讨63-66

    4.3.3.1 湍动能分布63-64

    4.3.3.2 湍动能耗散率分布64-66

    4.3.4 雷诺应力探讨66-67

    4.3.5 二次流及其它流场规律67-69

    4.4 本章小结69-70

    第5章 旋风分离器气固两相数值模拟70-88

    5.1 引言70

    5.2 两相流模型及数值模拟策略70-73

    5.2.1 两相流模型70-71

    5.2.2 数值模拟策略71-73

    5.3 物料颗粒运动轨迹追踪探讨73-81

    5.3.1 单颗粒追踪73-78

    5.3.2 颗粒组追踪78-81

    5.4 操作参数对分离器性能的影响81-85

    5.4.1 入口速度的影响81-83

    5.4.2 颗粒直径的影响83-84

    5.4.3 颗粒浓度的影响84-85

    5.5 本章小结85-88

    第6章 旋风分离器结构参数优化设计88-96

    6.1 引言88

    6.2 排气管操作参数对分离器分离性能的影响88-92

    6.2.1 排气管管径大小的影响88-89

    6.2.2 排气管插入深度的影响89-92

    6.3 旋风分离器排气管结构的改善和性能比较92-93

    6.3.1 压力分布比较92-93

    6.3.2 分离效率比较93

    6.4 本章小结93-96

    第7章 主要结论和工作展望96-98

    7.1 结论96-97

    7.2 展望97-98

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号