基于EMMS曳力模型的提升管内流动及污染物控制模拟研究

发布时间：2025-04-22 23:56

　　循环流化床锅炉因其自身具备广泛的燃料适应性、较高的燃烧效率与较低的燃烧过程中NOX污染物排放等优良特性而在燃煤工业中得到了广泛应用。随着国内与国际对环保的要求日益提高,如何在流化床高效燃烧的基础上进一步降低污染物排放值得更加深入的研究。因此,本文采用双流体模型对流化床提升管内的流动燃烧及污染物控制进行数值模拟研究。数值模拟中,建立正确的数学模型至关重要,本文研究对象流化床提升管具有较大几何尺度,运用格子-玻尔兹曼模型和离散颗粒模型虽然能准确描述每个颗粒的运动但应用于本文研究中计算效率过低,由于流化床内颗粒具有流态化状态,在本文中应用基于颗粒动理论的双流体模型可以准确描述颗粒流动及燃烧反应。双流体模型中,曳力系数对颗粒流动影响巨大,本文分别运用HuilinGidaspow曳力模型和EMMS曳力模型对颗粒流动状态进行数值模拟,发现在本文工况下运用EMMS曳力模型的模拟结果与Zhou等人的实验数据对照更好,故在后文中运用EMMS曳力模型进行模拟。对提升管内颗粒流动特性研究发现,提升管内中心颗粒上升,边壁颗粒下降,呈现出环-核流动状态。参照Zhou等人的实验进行二维提升管模拟研究,并对240t/...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1气固流化床Fig.1-1Fluidizationmechanis

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3固定床鼓泡床节涌床湍动床快速流化床气力输送图1-1气固流化床内流态化机制[3]Fig.1-1Fluidizationmechanismingas-solidfluidizedbed[3]随着表观流化气速增大，床料流化状态如图1-1所示，从左至右气速....

图1-3三种不同尺度的模拟方法[7]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文6图1-3三种不同尺度的模拟方法[7]Fig.1-3Threesimulationmethodsofdifferentscale[7]直接数值模拟定位每一个颗粒的运动，是基于基本物理模型最基础的方法，同时在理论上它也是最准确的方法。直接数值模拟将流场....

图1-4研究框图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文12Gidaspow模型不连续的缺陷。而李静海等建立的EMMS模型考虑了气固系统中的介尺度问题。气固两相流中经常存在颗粒聚团和气泡，这些结构一般处于介尺度并对提升管内的两相流动造成很大影响，而考虑介尺度的EMMS曳力模型有望让双流体模型得到更高的精度....

图3-1提升管几何结构示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文27第3章提升管内颗粒流动特性模拟研究3.1引言提升管为循环流化床锅炉的主要两相流动及其化学反应区域，颗粒在其中为流态化状态，运动的气体裹挟颗粒运动，使其在提升管中呈现出某种类似流体的运动特征，其中包含着复杂的气固流动现象。深入研究提升管中气固两相的....

本文编号：4040903