新型雙流噴嘴的霧化實驗研究與數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2023-10-03 21:03
霧化噴嘴是濕法煙氣脫硫裝置的核心部件,其霧化特性直接影響煙氣脫硫的效率和脫硫劑的利用率。研發(fā)高效霧化噴嘴對提高脫硫效率具有重要意義。 本文從當前火力發(fā)電廠脫硫效率低的本質原因入手,結合氣力式噴嘴的優(yōu)點,將氣力式噴嘴的原理引入到火電廠濕法煙氣脫硫吸收塔中。對課題組前期開發(fā)出的一種煙氣脫硫超聲波霧化噴嘴進行改進,設計出了一種結構簡單、可拆卸的新型雙流霧化噴嘴,通過實驗和數(shù)值模擬相結合的方法對其霧化特性進行了系統(tǒng)的研究。 實驗研究了噴嘴出口孔徑、出口內外錐角、氣液兩相壓力、漿液濃度大小對霧化特性的影響。結果表明:出口孔徑越大霧化平均粒徑越大且均勻性越差;出口內外錐角對霧化特性影響較;氣相壓力相對于液相壓力和漿液濃度對霧化特性的影響更為明顯;噴嘴液相體積流量隨著液相壓力升高而增大,隨氣相壓力的升高而減小,濃度對其影響較小。 雙流噴嘴內部流場對其霧化過程影響很大,為了解其內部的流動狀態(tài),本文通過幾何模型的建立、網(wǎng)格的劃分、控制條件的設置、計算模型參數(shù)的確定,采用Fluent軟件對噴嘴內部的氣液兩相流場進行了模擬。模擬結果表明:氣液相入口夾角增大時噴嘴出口的平均速度增大,湍流強度先減小后增加;噴...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 雙流噴嘴的研究現(xiàn)狀
1.2.1 霧化機理的研究進展
1.2.2 霧化實驗的研究進展
1.2.3 數(shù)值模擬的研究進展
1.3 本文研究的目標和內容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內容
1.3.3 技術路線
第二章 雙流噴嘴的霧化原理及實驗測試方法
2.1 雙流噴嘴的霧化原理
2.2 雙流噴嘴結構的設計
2.2.1 基本結構的設計
2.2.2 噴嘴結構參數(shù)的確定
2.3 實驗臺架的設計
2.4 霧化性能的測定
2.4.1 霧化粒徑的測定
2.4.2 霧化角的測定
2.4.3 霧化流量的測定
2.5 實驗方法的設計
2.5.1 霧化漿液的配制
2.5.2 實驗工況的確定
2.5.3 實驗過程的研究
2.6 本章小結
第三章 雙流噴嘴霧化性能的實驗研究
3.1 結構參數(shù)對噴嘴霧化特性的影響
3.1.1 噴嘴出口孔徑對霧化特性的影響
3.1.2 噴嘴出口內外錐角對霧化特性的影響
3.2 工作參數(shù)對噴嘴霧化特性的影響
3.2.1 氣液兩相壓力對霧化特性的影響
3.2.2 漿液濃度對霧化特性的影響
3.3 本章小結
第四章 雙流噴嘴內流場模擬的 CFD 理論
4.1 CFD 數(shù)值模擬簡介
4.1.1 CFD 的特點與發(fā)展
4.1.2 CFD 軟件的簡介
4.1.3 CFD 的基本求解過程
4.2 基本控制方程
4.2.1 連續(xù)性方程
4.2.2 動量方程
4.3 數(shù)值計算模型
4.3.1 湍流模型的確定
4.3.2 兩相流模型
4.4 網(wǎng)格劃分與控制條件設置
4.4.1 網(wǎng)格的劃分
4.4.2 控制條件的設置
4.5 控制方程離散化
4.6 收斂條件的判斷
4.7 本章小結
第五章 冷態(tài)數(shù)值模擬計算及結果分析
5.1 幾何模型的建立及網(wǎng)格的劃分
5.2 雙流噴嘴的模擬計算
5.2.1 模型的基本假設
5.2.2 邊界條件的設置
5.2.3 計算模型參數(shù)
5.2.4 模擬計算結果
5.3 結構參數(shù)和工作參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.3.1 結構參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.3.2 工作參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3850640
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 雙流噴嘴的研究現(xiàn)狀
1.2.1 霧化機理的研究進展
1.2.2 霧化實驗的研究進展
1.2.3 數(shù)值模擬的研究進展
1.3 本文研究的目標和內容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內容
1.3.3 技術路線
第二章 雙流噴嘴的霧化原理及實驗測試方法
2.1 雙流噴嘴的霧化原理
2.2 雙流噴嘴結構的設計
2.2.1 基本結構的設計
2.2.2 噴嘴結構參數(shù)的確定
2.3 實驗臺架的設計
2.4 霧化性能的測定
2.4.1 霧化粒徑的測定
2.4.2 霧化角的測定
2.4.3 霧化流量的測定
2.5 實驗方法的設計
2.5.1 霧化漿液的配制
2.5.2 實驗工況的確定
2.5.3 實驗過程的研究
2.6 本章小結
第三章 雙流噴嘴霧化性能的實驗研究
3.1 結構參數(shù)對噴嘴霧化特性的影響
3.1.1 噴嘴出口孔徑對霧化特性的影響
3.1.2 噴嘴出口內外錐角對霧化特性的影響
3.2 工作參數(shù)對噴嘴霧化特性的影響
3.2.1 氣液兩相壓力對霧化特性的影響
3.2.2 漿液濃度對霧化特性的影響
3.3 本章小結
第四章 雙流噴嘴內流場模擬的 CFD 理論
4.1 CFD 數(shù)值模擬簡介
4.1.1 CFD 的特點與發(fā)展
4.1.2 CFD 軟件的簡介
4.1.3 CFD 的基本求解過程
4.2 基本控制方程
4.2.1 連續(xù)性方程
4.2.2 動量方程
4.3 數(shù)值計算模型
4.3.1 湍流模型的確定
4.3.2 兩相流模型
4.4 網(wǎng)格劃分與控制條件設置
4.4.1 網(wǎng)格的劃分
4.4.2 控制條件的設置
4.5 控制方程離散化
4.6 收斂條件的判斷
4.7 本章小結
第五章 冷態(tài)數(shù)值模擬計算及結果分析
5.1 幾何模型的建立及網(wǎng)格的劃分
5.2 雙流噴嘴的模擬計算
5.2.1 模型的基本假設
5.2.2 邊界條件的設置
5.2.3 計算模型參數(shù)
5.2.4 模擬計算結果
5.3 結構參數(shù)和工作參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.3.1 結構參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.3.2 工作參數(shù)對噴嘴內流場的影響
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號:3850640
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