脫硫塔內(nèi)單液滴捕集計算方法
發(fā)布時間：2015-01-07 11:30:59
在顆粒繞流液滴的過程中，脫硫塔內(nèi)液滴蒸發(fā)引起的液滴直徑變化和傳熱引起的液滴溫度變化很小，都可以忽略。在計算中，設(shè)定液滴直徑和溫度不隨時間變化，利用UDF程序在液滴表而加入源項，模擬液滴的蒸發(fā)或者凝結(jié)過程，計算出液滴周同的溫度和水蒸氣濃度場。計算程序利用顆粒運(yùn)動方程破蹤顆粒在流場。熱泳作用下的運(yùn)動軌跡，得到顆粒運(yùn)動的極限軌跡，計算得單液滴捕集效率。
綜合考慮慣性、攔截、布朗運(yùn)、熱泳和擴(kuò)散泳等捕集機(jī)制，建立了描述脫硫塔內(nèi)單液滴捕集顆粒物的數(shù)學(xué)模型。研究了不同顆粒粒徑、液滴直徑、外界環(huán)境溫度和水蒸氣濃度下的單液滴捕集效率。液滴捕集顆粒的作用機(jī)制主要成分成泳力控制區(qū)、慣性控制區(qū)，在兩個區(qū)域之間存在一段過渡區(qū)。在泳力控制區(qū)，顆粒粒徑變化對捕集效率的影響不大，在慣性控制區(qū)，隨顆粒粒徑增大，捕集效率升高。利用該無量綱數(shù)可以判定不同區(qū)域主要的捕集機(jī)制，當(dāng)該無量綱數(shù)小于1時，捕集機(jī)制以泳力為主，當(dāng)該無量綱數(shù)大于1時，經(jīng)過一段慣性力和泳力聯(lián)合作用區(qū)，脫硫塔捕集機(jī)制變?yōu)橐詰T性力為主。推到了考慮Stefan流對捕集顆粒影響的擴(kuò)散泳效率公式，利用此擴(kuò)散泳效率公式，與其他機(jī)制的效率公式相結(jié)合，可以較好地預(yù)測噴淋方式清除顆粒物的效率。
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