烧结烟气脱硫反应器内烟气流动的数值模拟研究

利用计算流体力学软件Fluent对烧结烟气脱硫反应器内烟气流场进行了模拟分析以提高脱硫效率.通过改变脱硫剂喷口位置(分别为距文丘里管上端面200、500、800 mm)和烟气入口流量(3 000 m3/h和7 000 m3/h),对反应器内的流场分布进行细致的讨论.计算结果表明,当脱硫剂喷口距文丘里管上端面500 mm且烟气入口流量为3 000 m3/h时,脱硫剂与烟气的混合情况最好,对脱硫最为有利.     

湿式烟气脱硫喷淋塔内部场数值模拟研究

以300 MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部进行三维数值模拟.结果表明,模拟很好地预测出SO2脱出效果.     

碟片填料旋转填充床模拟烟气脱硫及气阻

一种利用离心力强化传质的新型旋转填充反应器以孔型碟片为填料用清水4吸收模拟烟气中的二氧化硫时的脱硫率达75％以上,用于模拟烟气脱硫也取得了很好的效果,而且气阻也很低。     

活性炭烟气脱硫技术的数值模拟

在对活性炭法烟气脱硫机理研究的基础上,采用2种不同的反应器——固定床和移动床,通过理论分析和数值模拟研究,得出烟气的速度分布和SO3浓度分布,通过改变反应器的结构形式,得出结构对活性炭法烟气脱硫效果的影响.模拟结果对主要工艺操作条件具有指导作用.     

烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟

烟气催化脱硫反应器主要通过在含有脱硫催化剂的填料表面发生脱硫反应,实现降低出口烟气的SO₂浓度,使之达到排放标准。为了准确预测脱硫率,需要探明脱硫反应器的主要结构和操作参数对其的影响。借助于ANSYS软件,利用脱硫有效容积逐渐减少的稳态计算方法,模拟反应器内的非稳态流动和催化氧化反应,可以探明烟气SO₂浓度、空速和填料高度对脱硫率的影响,找到反应器脱硫率随时间变化及出口SO₂浓度随时间变化的规律,并通过流动模拟数据和实验结果的对比修正适合催化脱硫的计算模型。研究结果表明：在脱硫催化剂加热阶段对脱硫速率的影响较大,会使脱硫率降低;进口烟气SO₂浓度的增加会使反应器脱硫率下降、出口SO₂浓度增大;空速对脱硫率有较大的影响,过高或过低的空塔气速均不利于脱硫系统的运行;催化剂床层高度越高,脱硫率越高。因此,考虑到实际工业操作中烟气加热催化剂阶段的影响,对反应速率常数表达式进行温度修正,所得的结果可与工业试验数据很好的吻合;将实际工况中反应表面的减少简化为反应空间的减少,并将床层划分为若干个子空间,采用逐渐减少计算域催化反应总空间容积进行非稳态流动和化学反应模拟是可行的;为了达到较高的脱硫率,空速在0.2~0.3 m/s的范围内选取较为合适;催化剂填料床层高度适宜的范围为1 600~1 800 mm。这些为工程设计提供了重要的依据。     

碟片填料旋转填充床模拟烟气脱硫及气阻

一种利用离心力场强化传质的新型旋转填充床反应器以孔型碟片为填料用清水吸收模拟烟气中的二氧化硫时的脱硫率达75 %以上,用于模拟烟气脱硫也取得了很好的效果,而且气阻也很低.     

基于Fluent的烧结烟气循环系统设备-烟气分配器数值模拟

在烧结烟气循环系统运行过程中,烟气分配器中各支管流量分配不均会导致进入各烟气密封罩内烟气流量分配不均,进而影响各密封罩内负压平衡,导致烟气外溢,造成安全事故.利用Fluent模拟软件对烧结烟气循环系统设备-烟气分配器的流场进行了数值模拟.结果表明:主管管径变化会对烟气分配器各支管流量分配产生影响;沿烟气流动方向,由于支...     

船舶大空间舱室火灾烟气填充研究

进行了船舶大空间舱室池火烟气自然填充的试验研究,分别采用修正的适用于热驱动浮力流的N-S方程组、LES方法的场模拟程序和双层区域模拟程序对试验场景进行了模拟研究,对烟气层的沉降规律和烟气温度分布规律进行了分析.试验结果表明,烟气在大空间舱室内的沉降速度很快;烟气层的温度较低,对于以温度作为阀值的探测器和消防喷头很不利.试验结果和计算结果对比表明,区域模拟和大涡模拟均可以较好地预测大空间舱室内火灾烟气的填充规律,大涡模拟能获得比试验和区域模拟更完备的物理场信息;模拟计算时,池火的上升和下降可简单按照t2规律设定;试验采用热电偶法和摄像法来判定烟气层高度时,热电偶法容易获得较准确的结果.     

某体育馆火灾烟气特性数值模拟研究

采用数值模拟方法研究某体育馆的火灾发展过程,探讨火灾蔓延和烟气运动对人员逃生的影 响．通过描述火源、体育馆的结构及其内饰物的属性,研究体育馆内关键位置的温度分布、烟气运 动、能见度以及ＣＯ和Ｏ２ 体积分数的变化规律,以便揭示体育馆的火灾发展、烟气运动过程以及对 人员安全疏散的影响．结合烟气温度、能见度和ＣＯ体积分数的模拟结果得出关键位置的可用安全 疏散时间（ＡＳＥＴ）．结果表明：靠近火源的一层北部通道可用安全疏散时间仅为一层南部通道的 ３６％．因此,一旦发生火灾,体育馆内人员应从远离火源位置的南部通道迅速撤离．     

烟气再循环对炉内氮氧化物生成影响的数值模拟

利用Fluent软件对某电站四角切圆燃烧锅炉有、无烟气再循环时的燃烧过程和NOx排放特性进行数值模拟。计算结果表明:有烟气再循环时,炉内平均温度分布和最大温度分布整体明显降低;炉膛出口CO2浓度有一定幅度的上升,O2浓度有了较大幅度的下降;同时NOx生成量有较大幅度降低,其数值模拟结果与试验结果基本相符。还对烟气再循环倍率和烟温等对氮氧化物生成量的影响进行了研究,并对烟气再循环倍率进行了优化数值模拟。其研究结果为烟气再循环锅炉的设计、运行提供了参考依据。     

某地铁站火灾烟气数值模拟

针对某高架结构地铁车站进行了火灾烟气数值模拟,根据模拟结果对不同楼梯间形式下,地铁站的烟气流动、温度场和能见度进行分析。最后,对该火灾场景下地铁站的人员安全问题(对照人员疏散模拟分析结果)进行了讨论,得到以下结论:以现有的排烟条件,发生在站厅层的火灾可能会造成人员伤亡。针对以上结论,本文提出如下建议:增加封闭楼梯间,并参照《建筑设计防火规范》有关楼梯间加压送风的规定,对该封闭楼梯间进行加压送风;增加站厅层机械排烟系统的排烟量。     

高校宿舍火灾数值模拟与分析

高等院校人数众多,居住范围集中,存在众多的安全隐患,一旦发生火灾就会造成重大的不可挽回的损失,给学校和社会带来较大的负面影响．宿舍灭火以及人员疏散的关键在于掌握火灾发生时的重要参数变化．采用美国国家标准和技术研究院（NIST）开发的FDS（Fire Dynamic Simulator）软件,建立高校宿舍模型,对宿舍火灾进行全尺寸模拟．通过模拟实验给出了火灾发生过程中室内和走廊中的烟气运动、温度和氧气体积分数的变化规律．     

火炕采暖效果影响因素的数值模拟和分析

目的分析不同影响因素对火炕提升室内温度效果的影响,确定火炕理想的结构形式.方法采用火灾动力学模拟软件FDS4.0,应用大涡模拟方法的场模型、辐射模型,模拟分析不同结构火炕的炕面温度、烟道进出口温度以及室内温度,确定理想的节能火炕模型.结果有挡烟板且下炕面离地高度为36 cm的吊炕,采暖效果最佳,其次为有挡烟板离地高度为24 cm的吊炕,无挡烟板的落地炕采暖效果最差.结论火炕内烟气的紊流度和流程密切影响火炕散热性能和室内温度,在吊炕模型中室内温度还与吊炕的下炕面离地高度相关,考虑到实际生活要求吊炕模型的离地高度应结合实际情况合理取值.     

车门状态对地铁车厢火灾烟气浓度的影响

利用FDS(Fire Dynamics Simulator)火灾动力学模拟软件对北京地铁B型车厢进行火灾模拟,得到车厢顶部烟气浓度随时间的变化规律.在不同火源类型、火源位置、送风口速度情况下,车门开启时车厢顶部各测点的烟气浓度均高于车门关闭时.车厢顶部烟气浓度随车厢送风口速度增大而减小.     

火灾烟流在建筑通道中流动的温度变化规律

高层建筑火灾时期 ,通道烟流的温度变化规律是消防工程设计的基础 .基于从一维热传导方程导出的单元体热平衡差分方程 ,结合控制体技术 ,运用非稳态方法更准确地计算了通道内烟流温度的动态变化 ,为防排烟系统和人员疏散系统设计提供了基础数据     

某办公室火灾数值模拟研究

本文以某办公室为背景,根据具体情况,在最有可能发生火灾的两个火灾场景下利用火灾动力学软件——FDS进行数值模拟分析。得出在两个不同火灾场景下的安全疏散时间,以及房间发生轰然的时间。并对两个火灾场景结果进行对比。发现发生在房间中间某处的火灾比发生在靠墙处的火灾危险性大,火势易蔓延,容易轰然。     

地铁站厅至站台楼梯口风速对火灾烟气运动的影响

地铁车站站台发生火灾,连接站厅与站台的楼梯口保持一定风速,可阻挡烟气向站厅蔓延并为人员疏散提供诱导气流.为研究楼梯口风速对车站火灾烟气运动的影响,试验对不同排烟模式下楼梯口风速进行测量,建立数值计算模型进行模拟.结果表明:火灾场景下楼梯口风速大于无火源场景下风速,因此常规楼梯口风速校核设计方法由于没考虑真实火灾情况下各种因素的复杂作用,需进一步改进;楼梯口附近起火,烟气易从挡烟垂壁溢出向站厅层蔓延,站台火灾时站厅层为送风状态,存在溢出烟气时站厅层烟浓度可增至大于站台层;站台公共区着火,增开隧道风机,能够增加楼梯口风速,但由于对流场的扰动,破坏了烟气分层,使烟气充填区域增大,因此,防排烟系统设计中科学组织烟气流动、合理控制烟气运动路径与控制排烟量同等重要.     

地铁站台区域格栅吊顶对探测器响应性能影响的模拟仿真

根据相关数据对GB4715—2005标准试验火聚氨酯塑料明火SH3的热释放速率进行确定,进而对以后研究此类火源做出指导.同时,运用FDS以SH3作为火源研究地铁站台区域格栅吊顶对点型感烟探测器响应性能的影响,为以后地铁中设有格栅吊顶场所探测器的安装提供依据.     

热释放率对单室开口中性面影响程度的数值模拟

单室火灾的研究一直是建筑火灾研究的重点,文章运用火灾模拟软件FDS对ISO9705标准房间火灾进行了模拟研究.讨论了火源为不同液体反应物时,不同燃料的燃烧表面积与单位面积热释放率的关系,结果表明FDS模拟单位面积的热释放率受网格粗细的影响并随燃烧表面积的增加而逐渐趋于稳定;将开口处温度、速度曲线和Steckler的实验结果进行比较分析,表明模拟结果曲线与实验结果曲线符合较好;改变热释放率的大小,分析开口处的流动特点,通过对理论计算结果与模拟结果进行分析表明,开口处中性面高度随火源热释放率的增加而逐渐降低.     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法,以汽车表面覆盖燃料为火源,对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明:排烟系统主要降低烟气浓度,有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率,较好的控制火场温度,并能把烟气控制在顶棚附近,且与排烟系统联合作用时,能够更好地控制火势发展,有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据,对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。