本文關(guān)鍵詞：高效濕式除塵器流體特性及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知,我國是全球受粉塵污染狀況比較嚴重的國家之一,盡管粉塵的凈化技術(shù)與生產(chǎn)工藝在不斷提高,但大氣環(huán)境污染狀況仍逐年加劇,已經(jīng)嚴重威脅到人類的生存環(huán)境,減少大氣污染和保護環(huán)境便具有十分重要的意義。近年來,濕法除塵設(shè)備因其能耗低、適用范圍廣等原因而在工業(yè)生產(chǎn)中取得了越來越廣泛的應(yīng)用。本文研究的高效濕式除塵器屬于濕法除塵設(shè)備,現(xiàn)已獲得了國家發(fā)明專利和實用新型專利授權(quán),由于在設(shè)計時,主要基于沖激式除塵器,依賴于經(jīng)驗設(shè)計而成,缺少利用流體力學(xué)等理論知識,對除塵器內(nèi)部的流體形態(tài)以及除塵機理未進行詳盡的分析研究。在查閱國內(nèi)外大量文獻資料的基礎(chǔ)上,采用歐拉多相流模型中的VOF模型和離散相模型,利用FLUENT軟件對高效濕式除塵器的內(nèi)部流場進行深入研究,探究了高效濕式除塵器的流體特性和除塵機理,并模擬了不同進口風(fēng)速下除塵器內(nèi)部流場、除塵效率以及阻力的變化情況,并與實驗數(shù)據(jù)進行對比分析,找到了高效濕式除塵器最佳處理風(fēng)量。同時依據(jù)安徽省某礦選礦廠的實際情況對高效濕式除塵器進行了現(xiàn)場應(yīng)用研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)應(yīng)用FLUENT軟件的多相流數(shù)值模擬技術(shù)對高效濕式除塵器的流體特性和除塵機理進行數(shù)值模擬分析。包括對不同進口風(fēng)速下的除塵器內(nèi)部流場情況和除塵器的除塵效率、阻力的變化情況進行分析研究。(2)通過實驗方法檢驗高效濕式除塵器的除塵性能,在不同除塵器進口風(fēng)速下,探究除塵器的除塵效率和阻力的變化情況,找出高效濕式除塵器的最佳處理風(fēng)量。(3)采用實驗對比研究方法,將高效濕式除塵器在安徽省某礦選礦廠進行現(xiàn)場應(yīng)用研究,探究高效濕式除塵器在現(xiàn)場的除塵效果。通過對高效濕式除塵器進行實驗、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場應(yīng)用進行研究與分析,結(jié)果表明:含塵氣體進入除塵器,由于流動面積突然增大,會在除塵器內(nèi)造成較大量渦流,尤其是W型通道周圍,產(chǎn)生的渦流更多,從而增加了含塵氣流在除塵器內(nèi)的停留時間,有利于粉塵的碰撞、凝并,設(shè)置W型通道較好地提高了除塵效率。隨著進口風(fēng)速的增加,在除塵器內(nèi)和W型通道周圍產(chǎn)生的渦流越大,數(shù)量越多,增加了粉塵與水的接觸,加速了粉塵的凝并和沉降,使得除塵效率不斷提高;但當(dāng)速度增大到一定程度,粉塵會在渦流中旋轉(zhuǎn),不利于粉塵與水接觸,反而會降低高效濕式除塵器的除塵效率。在進口風(fēng)速的增加的同時,在除塵器內(nèi)造成的負壓也會增大,致使除塵器的壓降增大,增加了除塵阻力,除塵器容易損耗。實驗驗證了隨著進口風(fēng)速的增加,除塵器的除塵效率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,并得到了最佳處理風(fēng)量為4700.16~5011.20 h/3m。盡管實驗過程中,進口風(fēng)速改變范圍較寬,但除塵效率均在99.89%以上,顯示高效濕式除塵器在處理風(fēng)量上能夠有比較寬的適用范圍。高效濕式除塵器的現(xiàn)場應(yīng)用,顯著減少了各作業(yè)崗位的粉塵濃度,減少了粉塵對生產(chǎn)設(shè)備的污染和腐蝕,也避免了礦石的流失或二次污染,改善了工人的作業(yè)環(huán)境,減小了粉塵對工人身心健康的危害,節(jié)約了成本,提高了效益�？梢�,高效濕式除塵器具有廣闊的推廣和應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：濕式除塵器 除塵機理 流體特性 多相流技術(shù) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X701.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景及意義11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外濕式除塵器的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 計算流體動力學(xué)和數(shù)值模擬的發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線17-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 技術(shù)路線18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 高效濕式除塵器理論基礎(chǔ)19-29
• 2.1 塵氣分離理論19-21
• 2.1.1 含塵氣流的流動特性19-20
• 2.1.2 粉塵從氣流中分離的條件20
• 2.1.3 氣流中粉塵的分離機理20-21
• 2.2 濕式除塵器的凈化機理21-23
• 2.2.1 慣性碰撞機理22
• 2.2.2 擴散機理22
• 2.2.3 直接截留機理22-23
• 2.2.4 重力沉降機理23
• 2.2.5 粘附機理23
• 2.2.6 凝并機理23
• 2.3 濕式除塵器的相似理論23-26
• 2.3.1 氣固兩相流中的相似準(zhǔn)則23-25
• 2.3.2 離心力作用下液滴和塵粒的分離準(zhǔn)則25-26
• 2.3.3 水浴捕集粉塵的相似準(zhǔn)則26
• 2.4 濕式除塵器的性能評價26-28
• 2.4.1 除塵效率26-27
• 2.4.2 阻力27-28
• 2.4.3 漏風(fēng)率28
• 2.4.4 處理風(fēng)量28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 多相流的數(shù)值模擬基本理論29-41
• 3.1 數(shù)值模擬的理論認知29-32
• 3.1.1 計算流體力學(xué)概述29
• 3.1.2 FLUENT軟件概述29-31
• 3.1.3 計算流體力學(xué)求解過程31-32
• 3.2 多相流數(shù)值模擬的相關(guān)理論32-36
• 3.2.1 多相流的特點32-33
• 3.2.2 多相流的研究方法和理論模型33-34
• 3.2.3 多相流數(shù)值模擬方法34-35
• 3.2.4 多相流數(shù)值模擬難點35
• 3.2.5 多相流數(shù)值模擬的關(guān)鍵問題35-36
• 3.3 多相流數(shù)學(xué)模型概述36-39
• 3.3.1 多相流的數(shù)學(xué)模型36-37
• 3.3.2 顆粒軌道的數(shù)學(xué)模型37-38
• 3.3.3 多相流模型的評價38-39
• 3.4 網(wǎng)格生成技術(shù)39
• 3.4.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格39
• 3.4.2 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第四章 高效濕式除塵器的數(shù)值模擬研究41-59
• 4.1 高效濕式除塵器簡介41-44
• 4.1.1 高效濕式除塵器結(jié)構(gòu)41-43
• 4.1.2 高效濕式除塵器工作原理43
• 4.1.3 高效濕式除塵器技術(shù)特點43
• 4.1.4 高效濕式除塵器的用途43-44
• 4.2 計算域的創(chuàng)建與網(wǎng)格劃分44-46
• 4.2.1 計算域的創(chuàng)建44-45
• 4.2.2 網(wǎng)格劃分45-46
• 4.3 邊界條件設(shè)置46-47
• 4.3.1 求解器的設(shè)置46-47
• 4.3.2 材料屬性及操作條件的設(shè)置47
• 4.4 數(shù)值模擬計算47-56
• 4.4.1 殘差動態(tài)顯示47-48
• 4.4.2 模擬云圖顯示48-56
• 4.5 結(jié)果與分析56-58
• 4.5.1 不同進口風(fēng)速下除塵效率56-57
• 4.5.3 不同進口風(fēng)速下的阻力57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 高效濕式除塵器的實驗研究59-69
• 5.1 實驗用粉塵基本特性59-63
• 5.1.1 粉塵的來源與分類59
• 5.1.2 粉塵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)59-60
• 5.1.3 粉塵的粒徑與粒徑分布60-62
• 5.1.4 粉塵的危害62-63
• 5.2 實驗方案和主要儀器63-65
• 5.2.1 實驗?zāi)康?/span>63
• 5.2.2 實驗內(nèi)容63
• 5.2.3 實驗方法63-64
• 5.2.4 實驗儀器64-65
• 5.3 實驗結(jié)果及分析65-67
• 5.3.1 不同處理風(fēng)量下的除塵效率65-66
• 5.3.3 不同處理風(fēng)量下的阻力66-67
• 5.4 實驗結(jié)果與數(shù)值模擬對比67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 高效濕式除塵器的現(xiàn)場應(yīng)用69-81
• 6.1 基本情況69
• 6.2 除塵技術(shù)方案擬定與優(yōu)選69-72
• 6.2.1 粉塵的產(chǎn)生及治理措施69-70
• 6.2.2 設(shè)計范圍及依據(jù)70
• 6.2.3 技術(shù)方案的擬定70-71
• 6.2.4 技術(shù)方案優(yōu)選71-72
• 6.3 現(xiàn)場應(yīng)用的工藝設(shè)計72-77
• 6.3.1 除塵系統(tǒng)工藝流程72-73
• 6.3.2 集塵罩及風(fēng)量計算73
• 6.3.3 除塵管道系統(tǒng)及阻力核算73-77
• 6.3.4 除塵器選型77
• 6.3.5 風(fēng)機選型77
• 6.4 工程投資及效益分析77-79
• 6.4.1 工程投資77-78
• 6.4.2 經(jīng)濟效益分析78-79
• 6.4.3 社會效益分析79
• 6.5 本章小結(jié)79-81
• 第七章 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 結(jié)論81-82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87-93
• 致謝93-94
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果94-95

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  本文關(guān)鍵詞：高效濕式除塵器流體特性及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：463770