除尘器气流分布数字实验方法

摘要

本发明分开一种的能测量分析除尘器内部气流分布状况及除尘器内整体的气流组织状况的数字实验方法。它包括对气流分布的参数根据经验或类比做出基本设定，计算机建模并生成计算网格，在软件中设定边界条件，选择计算模型，通过求解，可以获得定量描述除尘器内部流场的数值解；发明数字实验可以克服了传统方法的不足之处，有效地获得除尘器内部整体气流流型，大幅度降低了实验成本和时间。

主权项

1. 一种电-袋复合式除尘器气流分布数字实验方法，其特征是：它包括下列步骤：(1)根据除尘器的类型，先确定一种除尘器形式；(2)对气流分布的参数根据经验或类比做出基本设定，气流分布的参数包括气流分布板层数、各层的开孔率、孔径、导流板的间距和尺寸；(3)根据除尘器的尺寸和这些参数进行计算机建模并生成计算网格文件，并保存到磁盘上；(4)在计算机上启动计算流体软件，读入已经建立好的网格文件，在软件中设定边界条件，进口边界条件设定为速度进口边界条件，出口边界条件采用压力出口边界条件，气流分布板采用多孔介质边界条件，导流板采用固体壁面的边界条件；采 用编程或计算流体力学的软件，在计算机上计算求解控制方程，根据计算流体力学的原理，控制方程有连续性方程：$\frac{\partial \rho }{\partial t}+\frac{\partial }{\partial x_i}\left(\rho u_i\right)=S_m$ 其中：动量守恒方程：$\frac{\partial }{\partial t}\left(\rho u_i\right)+\frac{\partial }{\partial x_j}\left(\rho u_i{u}_j\right)=-\frac{\partial p}{\partial x_i}+\frac{\partial {\tau }_{\mathrm{ij}}}{\partial x_j}+{\mathrm{\rho g}}_i+F_i$ 能量方程为：$\frac{\partial }{\partial t}\left(\mathrm{\rho E}\right)+\frac{\partial }{\partial x_i}\left(u_i(\mathrm{\rho E}+p)\right)=\frac{\partial }{\partial x_i}(k_{\mathrm{eff}}\frac{\partial T}{\partial x_i}-\underset{j^{\prime }}{\Sigma }{h}_{j^{\prime }}{J}_{j^{\prime }}\text{+}{u}_j{\left({\tau }_{\mathrm{ij}}\right)}_{\mathrm{eff}})+S_h$ (5)边界条件设定好后，就需要进行选择计算模型；(6)边界条件和模型设置完后就进行计算求解，通过求解，获得定量描述除尘器内部流场的数值解；(7)根据计算的结果判断气流分布是否达到要求，依据是：对于电除尘单元判断一电场进口断面的相对均方根差系数σr值是否小于0.20${\sigma }_r=\sqrt{\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\left[\frac{v_i-\bar{v}}{\bar{v}}\right]}^2}$ 对于袋式除尘单元要求烟气流量按一定的比例进入预定空间，均匀输送和分配到各个滤袋单元；对于电-袋复合式除尘器，既要判别电除尘单元进口端断面的相对均方根差系数σr值是否小于0.20，同时也要判断袋除尘单元进口断面流量分配是否按一定比例在要求区域分配；如果同时达到要求，说明这组参数已经能满足要求，利用这组参数来进行设计；否则，根据计算结果，修改初始设定值，重新计算；(8)当气流分布满足要求后，保存、处理、气流分布的参数，给出数值分析报告。