脱硫塔内单液滴计算方法

日期：2016/12/26 9:12:05         本文来源：河北宝利鑫玻璃钢有限公司

本文利用FLUENT软件求解所需流场、温度场及水蒸气浓度场分布。实际过程中，在颗粒绕流液滴的过程中，脱硫塔塔内液滴蒸发引起的液滴直径变化和传热引起的液滴温度变化很小，均可忽略.故在本文的计算中，设定液滴直径和温度不随时间变化.利用UDF程序在液滴表而加入源项，模拟液滴的蒸发或凝结过程，计算出液滴周同的温度与水蒸气浓度场。计算程序利用颗粒运动方程迫踪颗粒在流场、热泳和扩散泳作用下的运动轨迹，得到颗粒运动的极限轨迹，计算得单液滴捕集效率。
综合考虑惯性、拦截、布朗运动、热泳和扩散泳等捕集机制，建立了描述脱硫塔内单液滴捕集颗粒物的数学模型。研究了不同颗粒粒径、液滴直径、外界环境温度和水蒸气浓度下的单液滴捕集效率。液滴捕集颗粒的作用机制主要分成泳力控制区、惯性控制区，在两个区域之间存在一段过渡区。在泳力控制区，颗粒粒径变化对捕集效率的影响不大;在惯性控制区，随颗粒粒径增大，捕集效率升高。利用该无量纲数可以判定不同区域主要的捕集机制.当该无量纲数小于1时，捕集机制以泳力为主;当该无量纲数大于1时，经过一段惯性力和泳力联合作用区，捕集机制变为以惯性力为主。推导了考虑Stefan流对捕集颗粒影响的扩散泳效率公式，利用此扩散泳效率公式，与其他机制的效率公式相结合，可以较好地预测喷淋方式清除颗粒物的效率。

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