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        王志强[10]等人利用百叶窗浓缩器实验装置研究了叶片间距对5级叶片百叶窗浓缩器性能的影响。实验结果表明,靠前的叶片对 浓缩率影响较大,中间及末级叶片对阻力系数影响较大;各级叶片间距比为1:1:1:3时具有适中的阻力系数和最大浓缩率,可满足对浓缩效果要求 较高的浓缩器;1:2.25:1:1结构可满足对阻力要求较高的浓缩器。实验结果在百叶窗浓缩器 的设计和工业化应用等方面提供了理论依据。

        秦裕琨[11]等人在以往试验基础上对百叶窗浓缩器进行了更加深入的试验研究,分析了百叶窗结构、气流等因素对浓缩器性能,即浓淡风比、阻力系数、浓缩率三个参数的影响,从而得到了优化的百叶窗结构。

    1.4本课题的研究内容及方法

    1.4.1 研究内容

    本课题以百叶窗煤粉浓缩器为研究对象,旨在探究不 同叶片数对浓缩器性能的影响。作为水平浓淡燃烧器的主要浓缩部件,百叶窗煤粉浓缩器性能的好坏直接影响到煤粉炉中煤粉燃烧的效果,而叶片又是其发挥作用的重要部件,叶片的多少就决定着煤粉浓缩器的性能如何。本文所研究的内容主要有以下几个方面:

    (1)不同叶片数下百叶窗煤粉浓缩内部压力场分布;

    (2)不同叶片数下百叶窗煤粉浓缩内部速度场分布;

    (3)不同叶片数下百叶窗煤粉浓缩内部浓度场分布;

    (4)比较不同颗粒直径下颗粒运动轨迹的差异。

    1.4.2 研究方法

    随着近几十年来大量科研人员对气固 两相流研究的不懈努力,人们已经成熟运用多种分析方式来研究百叶窗煤粉浓缩器 内部的流场结构、压降和浓缩效率。这些方式主要分为三类,一种是采用理论分 析的方法,另一种是采用各种实验,最后是采用计算流体力学的方法[16]。

    由于百叶窗煤粉浓缩器内流场本身的 涡流以及湍流流动非常复杂,依靠实验研究的进 程相当缓慢、资金消耗巨大,此外所选用的工况有限,而且测试量大,测试困难。数值模拟是一种行之 有效的方法,随着计算机软件和硬件的飞速发展,数值模拟技术也得到突飞猛进。近年来不仅在算法 和离散格式上有了许多大的改善,采用的数学模型也 经过更新,使得预测流体流动更加客观、准确、更能展现细节。为了能比较完善和有效 地进行气固两相流的数值模拟,首先必须建立两相流动理论模型,并给出描述其 运动规律的基本微分方程组,然后再求解这些方程组。一般说来,总是先建立气相流 动模型,求解气相流场,在此基础上再添加 颗粒相进行相间耦合,最后得到解。反映流体流动问题的方程往往是一组繁杂的非线性 偏微分方程,但是当问题本身遵循的规律比较清楚,建立的数学模型比较准确并被实 践充分证明,能反映问题本质时,采用数值模拟的方法有着巨大优势。因为相较于实验研究它更自由、更灵活,并且能对实验难以测定的物理量作出估计。在较短的时间 内能够得出成果,所需要的设备少,大大减少了投入的资金数。值模拟的另一 个特点是具有很好的重复性,条件易于控制,通过数值模拟还 可以发现一些新的现象。由于其优越性,数值模拟技术在许多领域正得到越来越广泛的应用。本文使用FLUENT6.3软件对问题进行数值模拟,有关FLUENT软件的介绍将在下一章节展开。

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