基于氣固兩相流的彎管防磨數(shù)值模擬.pdf

1、在大氣污染治理中，除塵系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行非常重要，為了解決由于除塵管道磨損而引起的環(huán)境和安全問(wèn)題，需對(duì)彎管內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)和彎管磨損率進(jìn)行研究。
　　在綜述分析氣固兩相流動(dòng)模型、磨損模型的基礎(chǔ)上，選用RNG k-ε模型作為湍流流動(dòng)模型，顆粒軌道模型作為顆粒運(yùn)動(dòng)模型，Tabakoff模型作為磨損率計(jì)算模型。選用計(jì)算流體力學(xué)CFX模擬研究90°防磨彎管內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)，以及彎管的磨損率。
　　模擬研究了普通彎管和“氣墊式”防磨彎

2、管內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)和磨損率，結(jié)果表明:對(duì)“氣墊式”防磨彎管，防磨罩內(nèi)氣體速度和顆粒速度減小，顆料撞擊彎管外殼的速度減小，“氣墊式”防磨彎管具有很好的防磨效果，在一定條件下，普通彎管磨損率為2.77×10-8 kg/m2·s，磨損面積大約為5×10-2m2，每秒鐘損失的質(zhì)量為1.4×10-9kg;1號(hào)防磨彎管磨損率為3.8×10-9 kg/m2·s，磨損面積大約為10-4m2，每秒鐘損失的質(zhì)量為3.8×10-13kg;2號(hào)防磨彎管磨損率為

3、4.87×10-9kg/m2·s，磨損面積約為2×10-2m2，每秒鐘損失的質(zhì)量為9.6×10-11kg。
　　模擬研究了磨穿面積大小對(duì)氣固兩相流動(dòng)和磨損率的影響，結(jié)果表明:隨著磨穿面積的增大，防磨罩內(nèi)氣體速度和顆粒速度增大，壓強(qiáng)減小，磨損率增大。當(dāng)磨穿面積為2.4×10-3m2時(shí)，每秒鐘損失的質(zhì)量為3.8×10-13kg，磨穿面積9.6×10-3m2時(shí)，每秒鐘損失的質(zhì)量為9.6×10-11kg。
　　模擬研究了防磨罩高度對(duì)

4、氣固兩相流動(dòng)和磨損率的影響，結(jié)果表明:隨著防磨罩高度的增大，防磨罩內(nèi)氣體速度和顆粒速度減小，壓強(qiáng)增大，磨損率減小。對(duì)于磨穿面積為9.6×10-3m2的防磨彎管，當(dāng)防磨罩高度為20mm時(shí)，磨損率為8.13×10-9kg/m2·s，每秒鐘損失的質(zhì)量為400×10-12kg;當(dāng)防磨罩高度為50mm時(shí)，磨損率為1.99×10-9kg/m2·s，每秒鐘損失的質(zhì)量為2×10-12kg。
　　模擬研究了管道入口氣流速度對(duì)磨損率的影響，結(jié)果表明:

5、隨著管道入口速度的增加，磨損率增加。當(dāng)速度為16m/s時(shí)，單位時(shí)間質(zhì)量損失為2×10-12kg，當(dāng)速度為24m/s時(shí)，單位時(shí)間質(zhì)量損失為26.2×10-12kg。
　　模擬研究了增設(shè)擋板后的防磨效果，結(jié)果表明:增加擋板后的防磨效果不明顯。沒(méi)有加擋板時(shí)，磨損率為3.8×10-9 kg/m2·s，磨損面積約為10-4m2，單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量損失為3.8×10-13kg;加擋板后，防磨罩的磨損率為4.86×10-9 kg/m2·s，磨損面