解析静电除尘器的流体数据-诺和环保设备

紊流模型无电晕式高温静电旋风除尘器属于强旋流动，其中含有涡流，并且是高度的各向异性，因此在解连续性方程和动量方程的时候，还_求解附加的湍流输运方程。为了简化除尘器内部整个流场的计算，不予考虑各向异性，采用J-E双方程模型。在对方程进行离散时，压力项、速度项、湍动能和湍流耗散项均采用二阶迎风格式，压力与速度的耦合采用SIMPLEC算法。
边界条件无电晕式高温静电旋风除尘器的具体结构如，为避免在计算过程中出现严重的回流现象，在入口和出口处分别给定压力入口和压力出口边界条件。入口为均匀入流，根据入口全压和静压的关系，给定流速和全压_可以得到静压。
外壁面处采用绝热边界条件即热流量等于0.在固体壁面附近的区域采用标准的壁面函数，固体壁面采用无滑移边界条件。
CFD计算对象及结构尺寸其中，CFD为计算流体动力学。无电晕式静电旋风除尘器的物理模型如所示。由于受入口处沿切向气流的影响，内部流场呈现出了不对称性，鉴于此，将模型置于三维坐标下进行数值计算。坐标原点设在圆筒与锥体结合的中心处，沿x轴正方向为正，反之为负；沿z轴向上为负，向下为正，并沿z轴方向由中心每1-除尘器排气口；2-除尘器入口；3-除尘器内筒；4-除尘器外筒壁；5-电子发射极；6-除尘器排灰口静电旋风除尘器的物理模型隔500mm设置一个断面，在不同的断面处分别对比旋风除尘器以及不同发射极半径的无电晕式静电旋风除尘器在不同半径位置处沿切向、轴向以及径向的速度分布和压力分布。
CFD计算结果及分析入口气流沿切向以2m/s的速度进入除尘器。为了便于分析和对比，文中分别给出了旋风除尘器、发射极直径为10mm和发射极直径为20mm的无电晕式静电旋风除尘器这3种情况下的流场计算结果。
对于下述图形中符号的意义及图形中所有速度方向的定义：正径向速度指向旋转轴的外向，正切向速度用右手定则来判断，与入口处流体的旋转方向相反，大拇指指向即为正轴向速度。
切向速度分布及分析由可知，无电晕式静电旋风除尘器切向1-旋风除尘器；2-发射极直径为10mm；3-发射极直径为20mm不同断面处切向速度分布4结构，外涡旋近似呈准自由涡流动，内涡旋近似呈强制涡流动，内外涡旋交界面上的切向速度值_大。圆筒部分交界面大概在离轴心180mm处，圆锥部分（由上至下）内外涡旋交界面逐渐向轴心移动。沿z轴方向，从上到下各断面上的切向速度的峰值逐渐减小。从中可以明显地看出，切向速度分布基本上是呈对称的/W0形分布。无电晕式静电旋风除尘器呈现出与旋风除尘器相似的切向速度分布。
通过在不同断面处切向速度的分布比较得出，在相同入口气流速度情况下，在相同位置处，旋风除尘器切向速度值要低于无电晕静电旋风除尘器，且对于这两者来说其切向速度的峰值都出现在接近筒壁处，这说明在靠近筒壁处的粉尘颗粒所受的离心力较大。随着发射极半径的增大，无电晕式静电旋风除尘器切向速度值逐渐增大而且切向速度的梯度也逐渐增大。由于受沿程阻力及几何形状的影响，除尘器从上至下切向速度逐渐变小。
通过对无电晕式静电旋风除尘器内部复杂流场的计算模拟，并对结果进行分析后得出：切向速度呈双涡旋结构，交界面上的切向速度_大，且交界面的位置在圆筒部分基本维持在一固定位置，而圆锥部分则随着断面的下移其交界面也逐渐向轴心移动。