基于Fluent模拟的空压机散热设计(5)
时间:2018-04-27 11:23 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.3.2 Fluent在除尘设备中的应用[2] 在除尘方面，除尘设备的性能与除尘设备内部的气流形式有着非常重要的关系，对流场的均匀性要求很严格。在模拟中一般采用以流场为研究对象分析流场各质点运动情况的欧拉法来分析和描述除尘设备中的气固两相流的运动规律。除尘器流场一般认为是一种气溶胶体系，在用FLUENT软件模拟时，其中固体颗粒为分散相，气体为连续相。含尘气流可看作是不可压缩的，因为除尘器内部气体的流速远小于音速。 （1）旋风除尘器 旋风除尘器对气流均匀性要求最为严格，也是研究比较广泛的，主要是模拟旋风除尘器的流场特性、三相速度变化、粉尘颗粒运动轨迹和压力损失等。 黄盛珠、朱琳等人利用FLUENT软件中的RNG k一￡模型和RSM(雷诺应力)湍流模型及拉格朗日DPM模型，对一种新型的下排气旋风除尘器的气相流场进行了模拟，研究了不同出口速度时的分级效率和压力损失，模拟结果表明下排气旋风除尘器虽然比上排气的除尘器分离效率降低，但在半干法烟气脱硫场合下，颗粒经过增湿造粒作用，在粒径增大的情况下，该型除尘器仍能满足要求，模拟得出的参数对除尘器的结构设计和优化也具有一定的参考作用。 李文东、王连泽 分别用FLUENT软件中的标准k一￡模型、Smith修正模型及Chen Kim修正模型，对切向入口旋风分离器内的流场进行了数值模拟，通过对同一工况的模拟结果，验证了不同湍流模型的适用效果。结果表明标准k一￡模型对切向速度的预报与实验数据相差较大，不适合用来对切向入口旋风分离器内的流场进行预报，而修正后的k一￡模型得到的结果与实验结果基本上吻合。对于Smith修正模型和ChenKim修正模型来说，前者要好于后者。在轴向速度的预报上，3种模型得到的结果相差不大，与实验结果基本吻合。 （2）过滤式除尘器 过滤式除尘器主要指袋式除尘器和滤筒除尘器，为结构复杂研究相对较少，要是模拟整个流场的特性和粉尘颗粒的运动轨迹，以对除尘器的结构参数进行改进，免由于经验参数选取不合理而形成的涡流和回流。 Cagna M等于2002 年用FLUENT软件模拟滤袋内气体的二文流动特性来研究流体对粉尘在滤袋上的沉积对滤袋平均阻力损失的影响。拟得出了气流通过布袋的压力损失特性，与经验参数所得的结果相吻合，明能用FLUENT 软件对经验参数的设计进行检验。 Mortimer DP等于1996 年用FLUENT 软件分析了粉尘颗粒通过滤料的动力学特征和滤料的收集机理，并比较了传统纤文滤料和现代滤料对收集效率的影响。但由于过滤过程极其复杂，这方面的模拟仍然只处于理论阶段。 高晖等用FLUENT 软件对DMC180 型袋式除尘器的整个流场进行了模拟，得到了不同处理风量和过滤介质表观渗透率条件下，滤袋过滤速度和颗粒沉积量分布规律，并指出了该袋室结构设计缺陷和改进方向。说明能用FLUENT 软件模拟结果来改进袋式除尘器的结构从而减少不合理的涡流、回流的产生，但滤袋过滤过程方面的模拟还有待深入研究。 A Aroussi 等于2000 年用CFD 模拟了单个滤筒过滤时粉尘颗粒的运动,并用实验结果验证了CFD 能有效模拟粉尘颗粒的运动轨迹。但顾正萌等是对整个滤筒除尘器的流场进行模拟,分析了整个流场的特性和收集效率的影响因素。 1.3.3 Fluent在汽车工业中的应用 在汽车领域[3]， 由于FLUENT 具备强大的计算能力，能够得到精确的计算结果， 目前正在成为预测流场和热分布场的有力工具，它正在被大量地应用于汽车整车和零部件的设计开发中。 美国Ford 汽车公司运用FLUENT 软件对发动机冷却水套以及汽车空调系统进行了详尽的模拟。由于发动机水套的几何形状十分复杂， 为了提高网格的质量和灵活性， 于是采用了完全非结构的四面体网格，从而大大缩短了工程师前期建模的时间。对发动机水套进行CFD 分析有助于在设计时在增加冷却效率和减少流动损失中取得最佳平衡。乘客和驾驶员的舒适程度是空调系统模拟的重要指标，而通过FLUENT 进行模拟更容易改善气流的品质，从而达到优化设计过程, 提高舒适度的目的。 (责任编辑：qin) |