針對現(xiàn)有的靜電感應(yīng)粉塵濃度測量裝置對低濃度、小粒徑的粉塵測量不精確的問題,依據(jù)卡門渦街的原理,提出在測量管道中安裝一個(gè)三角柱,來提高粉塵粒子的運(yùn)動(dòng)速度和改變粒子的運(yùn)動(dòng)趨勢,從而增大靜電傳感器的感應(yīng)電荷量。利用CFD軟件,在Gambit2.4建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?通過Fluent6.3對優(yōu)化的測量裝置進(jìn)行氣固兩相流仿真,得到管道內(nèi)粉塵粒子的速度云圖和壓力云圖。根據(jù)環(huán)形靜電傳感器的感應(yīng)電荷計(jì)算式,計(jì)算不同粒徑下的感應(yīng)電荷量。結(jié)果表明:優(yōu)化的裝置感應(yīng)電荷量提高約40%,有效提高粉塵在低濃度、小粒徑情況下的測量精度。

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【部分圖文】：

圖1現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)有的基于靜電感應(yīng)的粉塵濃度測量裝置包括進(jìn)氣口、出氣口、直管管道、環(huán)形靜電傳感器以及抽氣設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。由抽氣設(shè)備將含粉塵氣流從進(jìn)氣口抽入后,在氣體運(yùn)動(dòng)過程中,顆粒與管壁和顆粒與顆粒之間發(fā)生摩擦、碰撞,會產(chǎn)生靜電荷,環(huán)形靜電傳感器嵌套于管道中間段,其環(huán)形電極緊貼管道內(nèi)壁,....

圖2卡門渦街示意圖

卡門渦街是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象,當(dāng)流體經(jīng)過渦街發(fā)生體時(shí),渦街發(fā)生體兩側(cè)會周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦,經(jīng)過非線性作用后,產(chǎn)生卡門渦街。如圖2所示。本文根據(jù)卡門渦街原理對現(xiàn)有的直管測量管道進(jìn)行優(yōu)化,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。設(shè)計(jì)一種測量范圍大、精度高的測量裝置,根據(jù)相關(guān)文....

圖3渦街管結(jié)構(gòu)示意圖

本文根據(jù)卡門渦街原理對現(xiàn)有的直管測量管道進(jìn)行優(yōu)化,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。設(shè)計(jì)一種測量范圍大、精度高的測量裝置,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[18-19],提出在距管口大約14處卡裝或法蘭連接一個(gè)三角柱(即渦街發(fā)生體)的方法來提高帶電粉塵濃度的測量精度,其中渦街管的長度、直徑和直管參數(shù)一樣,L=....

圖4簡化模型網(wǎng)格劃分

實(shí)驗(yàn)將建立管道的3D立體模型,粉塵管道由圓柱形管和三角柱組成,將其進(jìn)行網(wǎng)格劃分,簡化模型網(wǎng)格劃分如圖4所示。設(shè)定管道左側(cè)為入口,其類型為VELOCITY_INLEN,管道右側(cè)為出口,其類型為OUTFLOW,其他默認(rèn)為管壁WALL。在spacing文本框中intervalsize....

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