湿法烟气脱硫旋流喷嘴喷雾角试验研究

以湿法烟气脱硫工艺中常用的旋流喷嘴为对象,研制了几何相似的系列喷嘴和仅出口直径变化的系列喷嘴,并选择实心锥喷嘴和螺旋喷嘴作对比,经过大量试验,系统地研究了旋流喷嘴的喷雾角变化规律,为湿法脱硫喷淋系统的设计提供了一定参考。     

湿法烟气脱硫旋流喷嘴雾化粒径试验研究

以湿法烟气脱硫工艺中常用的旋流喷嘴为对象,研制了几何相似的系列喷嘴和仅出口直径变化的系列喷嘴。选择实心锥喷嘴和螺旋喷嘴进行对比试验,系统地研究了旋流喷嘴的雾化粒径变化规律和雾化粒度分布规律。结果表明,旋流喷嘴结构参数对雾化粒径的影响较大;在雾化粒径为(1300～3000)μm时3种喷嘴相比,螺旋喷嘴能耗最低,而旋流喷嘴的雾化质量较好。     

大型湿法烟气脱硫喷淋塔内阻力特性数值模拟

利用Fluent软件包,对300 MW机组湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)系统喷淋塔内阻力特性进行了数值模拟,着重考察了不同塔径、喷淋层间距和喷淋层数等设计条件及不同负荷、液气比等运行工况下喷淋塔内阻力特性。结果表明,300 MW机组WFGD系统喷淋塔内阻力在烟气量125′104 m3/h、塔径13m、4层喷淋、层间距1.7 m时约为950 Pa,与实际工程测量数据较为吻合;塔径、喷淋层数量、负荷和液气比是影响喷淋塔内阻力的重要因素;模拟计算值可作为喷淋塔设计与运行优化的依据。     

湿法烟气脱硫系统喷淋塔喷嘴特性与布置研究

基于计算流体力学(CFD)技术,采用Fluent软件平台,针对典型300MW机组脱硫系统喷淋塔采用可视化技术对喷淋层间距、喷嘴压降、喷淋角变化时喷淋层喷淋效果、传质特性和阻力特性进行了数值模拟研究。结果表明喷淋层间距、喷嘴压降与喷淋角度变化对覆盖效果影响很小,喷淋层间距、喷嘴压降和喷淋角增大均能增强气液传质,同时喷淋层阻力也随之增大。提出典型300MW机组WFGD浆液喷淋系统喷嘴选择与布置的推荐值。     

旋流板对烟囱流场及除湿特性影响的数值研究

大型燃煤电站机组湿法脱硫后的烟气温度低、含湿量大,易与SO_2等气体形成酸液,对烟囱内壁造成严重腐蚀。在烟囱中加装旋流板装置进行烟气脱水,可以避免烟囱腐蚀。为分析旋流板对烟囱内部流动及除湿特性的影响,基于CFD方法,通过求解RANS方程、RNG k-ε湍流模型和DPM离散相模型对某电站锅炉烟囱加装旋流板装置前、后的流场特性及液滴运动特性进行了模拟和分析,在此基础上进一步比较了旋流板不同角度、高度、级数等参数对烟囱内部流场以及除湿效率的影响。结果表明:综合考虑压力损失和除湿效果两方面因素,叶片仰角为45°、安装高度为30 m的单级旋流板为最优选择。     

数值模拟技术在湿法脱硫除雾器优化设计上的应用

利用数值模拟技术,通过改变烟气流速、叶片间距、布置级数、液滴直径等参数,对折板式除雾器内多相流流场进行数值模拟计算,分析了各参数对脱水率的影响,提出了提高脱水率的可行性方案。模拟结果与现场实际运行情况基本吻合,表明数值模拟技术可用于湿法脱硫除雾器的优化设计。     

湿法脱硫喷淋塔烟气入口角度优化数值模拟

利用商用CFD软件Fluent,采用k-ε模型和SIMPLE算法,针对湿法脱硫喷淋塔空塔内部的三维流场进行了数值模拟,并根据计算结果对比分析不同烟气入口角度对喷淋塔内部气相流场的影响,获得最佳的烟气入口角度范围.计算值与现场运行实践所获得的经验值范围基本吻合,因此对喷淋塔的设计及其改进具有一定的参考价值.     

火电厂烟气湿法脱硫系统吸收塔静力场数值模拟

采用ANSYS软件对吸收塔静力场进行数值模拟,通过无风停运时吸收塔的静力场分析、无风正常工作时吸收塔静力场分析、有风正常工作时吸收塔静力场分析,得出吸收塔各部分的应力及微小位移,对吸收塔的优化设计和失稳研究具有一定的参考意义。     

旋流燃烧器空气动力场的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响,以CFD数值软件作为计算平台,建立物理和数学模型,针对某电厂采用的中心给粉旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究,通过调整一次、二次风量大小,得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布,得出各参量对流场的影响规律。     

某新型旋流燃烧锅炉的数值模拟

某新型电站锅炉采用了双通道轴向旋流燃烧器、对冲布置、尾部双烟道、烟气挡板调节再热汽温、喷水降温调节过热汽温 ,一次再热、平衡通风的设计。为了更好地把握锅炉的各种性能 ,本文用商业软件FLUENT ,采用相对成熟的数学物理方法 ,对该锅炉进行了全三维燃烧的数值模拟研究 ,详细分析了炉膛内部的温度场和速度场 ,结果表明 :该锅炉的设计基本合理。所进行的数值模拟研究 ,为锅炉的设计、运行及以后的修改设计提供了有益的参考。     

箱型双向流道轴流泵装置内部流动的数值模拟和试验研究

箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道泵站的更新改造。通过箱型双向流道泵装置内流场的数值模拟计算,分析了流动规律,获得了泵装置外特性曲线。同时在标准模型水泵试验台上进行了模型的性能试验,并与计算的性能曲线进行了比较,二者在高效区较为接近,说明计算可信。新的设计方案提高了泵装置效率,消除了水下漩涡,可以有效地保证泵机组运行的经济性和安全性。     

三维两相流数值模拟改善烟气脱硫吸收效率

以燃煤电厂实际运行的2×135MW机组脱硫系统的喷淋塔为研究对象,利用Fluent软件中的离散相模型,设计不同的运行参数和运行条件对塔内气液两相流场几百个喷嘴的喷淋进行尽可能真实的三维数值模拟,进而发现喷淋塔在主要工况条件下运行时,塔内气速分布不均,塔内气液比延径向中部大周围小的设计缺陷。模拟对喷淋塔的现场运行以及结构优化设计有一定的指导作用,节约时间,降低成本,给实际工程设计以参考借鉴。     

卜型岔管水力模型试验及三维数值计算研究

结合无锡马山抽水蓄能电站卜型岔管试验研究,对卜型岔管不同工况的水流流态、水头损失等水流特性进行了水力模型试验与数值计算研究,试验中发现并成功地模拟出二次流流态。数值计算采用Reynolds应力方程模型(RSM)的湍流模型,应用有限体积法和二阶迎风格式,速度场与压力的耦合计算采用Simplec。研究结果表明,计算与试验结果吻合较好。卜型岔管在不同运行工况下的水头损失差别较大,多数工况下流态分布比较均匀,总体能量损失较小,适合工程中优先选用。     

蛇形流场PEMFC的三维多物理场数值模拟

对质子交换膜燃料电池进行了三维多物理场建模。在多物理场建模的基础上,通过COMSOL Mutiphysics中的4种应用模式,利用电流平衡、质量传输方程和动量传递方程等去模拟PEMFC的膜电极(MEA)中阴极侧和交换膜上的工作状态,分析了膜电极阴极侧上的压力分布、气体质量分数分布、气体速度场分布以及电流密度分布等,为蛇形流场PEMFC提供了全面的性能分析和设计上的理论依据,最后通过设计上的改进,解决了该电池的水淹问题。     

燃料电池气体分配箱三维流场分析与数值模拟

燃料电池气体分配箱包括进气简与密封罩两部份,是连接气源与燃料电池组不可缺少的中间装置.气体分配箱的流道结构设计是否合理,对进入燃料电池组的气流量有重要影响.对现有的五种气体分配箱进行了结构分析,利用FLUENT软件对它们的内部流场进行了数值模拟.分析了气体分配箱的进气筒截面形状(圆柱型、圆台型、扩压型)、尺寸大小,进口数目(单进口、双进口)以及进气速度对气体均匀化效果的影响,得出扩压型双进口对均匀化最有利的结後论,此外,适当增加进气速度也有利于气体流场的均匀化.     

闸坝地基渗流计算中边界条件敏感性分析研究

在渗流计算中,计算结果的准确性与渗流区边界条件的选取有很大关系.为获得渗流场数值模拟时边界条件对渗流场及渗流特征参数如渗流量、水力坡降的影响程度,本文进行了渗流边界条件对渗流场及渗流特征参数敏感性分析,主要针对沙湾水电站闸坝基础渗流计算模型的入渗边界η1、出渗边界η2及相对不透水层边界ηD等渗流区边界处于不同位置时,分析其对计算结果的影响,及对渗流参数的敏感程度.结果表明,上下游渗流边界及相对不透水层对渗流场、渗流量及渗透坡降均存在敏感区间.     

不同结构微小音速喷嘴的数值模拟与特性对比

为了降低加工水平对微小音速喷嘴性能的限制,提出了收缩喷嘴、扩散喷嘴和圆锥形文丘里喷嘴 3 种非标准音速喷嘴 结构,并分析形状结构对 3 种喷嘴流动特性的影响。 选取喷嘴喉径为 0. 03~ 0. 12 mm,分别对其内部流场进行数值仿真,并分析 收缩段、喉部和扩散段的几何结构对喷嘴流动特性的影响,最后对比了喷嘴的流动特性。 研究发现,扩散喷嘴的流出系数和临 界背压比较优,且该类喷嘴加工难度最小。 此外,喉径和喉部长度对喷嘴流动特性的影响最大,喉径越大,喉部长度越小,喷嘴 流动特性越好。 这为后续微小喷嘴的研制提供一定的借鉴。     

葛洲坝下游中华鲟产卵场三维流场的数值模拟

将水动力学N-S方程、k-ε紊流数值模型与计算水气两相流的方法VOF相结合,采用控制体积法离散计算区域,建立了葛洲坝下游中华鲟产卵场的三维流场模拟模型。运用该模型模拟了二种不同进口边界条件下葛洲坝下游不足5km江段的三维水流特征。结合中华鲟的生态水力学特性,分析了中华鲟产卵繁殖的流场特性。可从某一方面为三峡水库优化调度提供理论依据和技术参数。