基于尘源控制与净化设备的数字仿真系统的分析与应用

【摘要】使用计算机模拟分析尘源控制流场、袋式除尘器速度流场已经成为尘源控制方案的选取、袋式除尘器设计研发的一个重要手段,对尘源控制过程中吹风装置的设计优化、袋式除尘器的优化升级有着重要的意义。针对尘源控制内部流场及袋式除尘器流场组织问题的研究有很多,但都是局限于研究流场问题,而针对使用何种工具来研究除尘器流场的专项研究并不多。对于支持这个系统的硬件配置及软件的选取的研究很少；针对袋式除尘器这一特定的结构,计算其流场所选用的仿真系统的湍流模型、数值计算方法是怎么样的,合理计算的初始条件及边界条件等是怎么选取的,在以往的研究中虽然有提到,但并没有针对这个问题做专项的研究。针对以上问题,本文从以下几个方面开展研究工作：(1)数字仿真系统的设计。分析了数字仿真系统的组成,说明本数字仿真系统所应用的主要技术；同时,分析数字仿真系统的组成部分,各部分应具备的功能。(2)研究支撑数字仿真系统的硬件组成部分。通过分析计算机的硬件性能指标,研究数字仿真系统的硬件影响因素,为针对数值计算配置的计算机硬件的选择提供依据。(3)研究数字仿真系统的软件组成部分。对数字仿真计算中模型的各种软件分别进行对比分析,选取出一套适合于尘源控制及袋式除尘器数字仿真计算的软件系统。(4)数字仿真系统在吹风装置上的应用。在上述研究的基础上,应用此数字仿真系统对未加装导流板及加装导流板的吹风装置进行数值计算,对比两种装置的出风气流的均匀性,并对加装了导流板的吹风装置的出风气流的均匀性进行评价。通过对加装与未加装导流板的吹风装置的数值计算,得出加装导流板的气流均匀性要比未加装导流装置的吹风装置好很多,并且加装一块导流板的吹风装置的出风气流均匀性已经满足要求,如若加装一块以上的导流板则会增加吹风装置的能耗,不利于节能。(5)数字仿真系统在袋式除尘器上的应用。应用本数字仿真系统对旋喷式袋式除尘器的两种模型的内部气流组织进行数字仿真计算,并通过监测点的设置,对比分析两种袋式除尘器内部流场的均匀性。得出改进后的除尘器内部流场的均匀性明显优于设计之初的袋式除尘器。同时,提炼出与袋式除尘器相匹配的湍流模型、数值方法,合理的计算初始条件和边界条件。
【作者】张刘闯；
【导师】沈恒根；杨建荣；
【作者基本信息】东华大学，建筑与土木工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】数字仿真；尘源控制；气流组织；均匀性；

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