一种改进旋风除尘器结构提高除尘效率的新方法

一种改进旋风除尘器结构提高除尘效率的新方法

一、改进旋风器结构提高除尘效率的新方法(论文文献综述)

张佳[1](2013)在《旋风分离器结构优化的实验与数值模拟研究》文中认为旋风分离器是一种利用气固两相流体的旋转运动,使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。为了提高旋风分离器的除尘效率,采用RSM湍流模型和相间耦合的随机轨道模型,模拟计算了不同排气管插入深度对旋风分离器内气相流场和除尘器中颗粒运行轨迹的影响。并根据数值模拟结果,以煤粉和铁尾矿混合物作为灰尘进行了调整旋风分离器进气管插入深度的除尘试验,以验证数值模拟的有效性。本文数值模拟以高质量的网格为前提,采用基于各向异性的湍流模型(RSM), QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式,模拟结果表明:旋风分离器内主流是双层旋流,以零轴速包络面为界,外部是向下旋转的外旋流,中心是向上旋转的内旋流,且它们的旋转方向是相同的。旋风分离器的颗粒运动非常复杂,且带有很大的随机性。尤其是小直径颗粒,即使颗粒直径相同、初始位置相同,它们的运动轨迹也可能不同。实验在几何和运动相似的条件下进行。以模数为1:1的旋风分离器高铬铸铁为实验模型,进行了调节排气管插入深度,风压,粉尘真密度的优化实验,实验结果表明:根据经验设计的旋风分离器排气管插入160mm,除尘效率85%。在相同条件下,排气管插入390mm时,可以在气流作用下提高颗粒物与筒锥体壁相撞的概率,除尘效率提高8%左右。利用数值模拟得到的旋风分离器的总除尘效率和实验得到的总除尘效率之间的误差比较小,在可以接受的范围之内。说明本文选取的数值模拟技术适合模拟传统及改进后的旋风分离器内的气固两相流运动。为旋风分离器的结构优化奠定了理论基础。

黄书峰[2](2011)在《用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究》文中提出我国能源结构以燃煤为主,燃煤锅炉及工业炉窑排放含尘烟气量大,随着环保要求的提高,高温含尘烟气处理需要采用高效的除尘净化设备,袋式除尘器以其高效的除尘性能成为钢铁、水泥、冶金、化工及垃圾焚烧等行业最主要的烟气净化设备。现有袋式除尘器在处理高温含尘烟气时滤袋易堵塞、烧穿。本文分析不仅是因为烟气温度过高或波动过大造成滤袋损坏,更主要是含尘烟气中的高温颗粒对滤袋造成的破坏。解决滤袋易损坏的问题,本文从整个除尘净化工艺角度出发,而不局限于袋式除尘器内气流组织优化和滤袋选用,提出配合袋式除尘器净化含尘烟气的预处理技术,以保护袋式除尘器稳定运行。含尘烟气预处理技术包括气固预分离及含尘烟气降温两个方面内容。现在工业应用中袋式除尘器常采用一级除尘,含尘烟气经风管均匀流直接输送进入袋式除尘器,多采用蛇形管等延长含尘烟气输送长度的方法通过风冷方法对烟气降温。本文提出通过改变管内输送含尘烟气的流场结构的方法把强化气固分离与传热相结合的理念。通过起旋器促使含尘烟气旋转运动,运动轨迹由轴向流变成螺旋流,延长含尘烟气的运动轨迹,有助于烟气的降温,烟气旋转运动引入较大的切向速度,加大对壁面的冲刷,减薄边界层厚度,强化了烟气通过管壁的传热,使烟气降温。同时旋流的离心力作用促使气固两相预分离去除粒径较大且温度较高的颗粒,保护滤袋,实现节能减排的目标。本文提出新型蜗向单进口及双进口圆管旋流起旋器,设计轴向旋流结构,并对起旋器的结构进行了初步优化。通过冷态圆管旋流试验,得出新型单进口及双进口蜗向起旋圆管旋流的流场及阻力特性,分析了三维流速分布的主要特点及对烟气预处理的强化特性,并分析了压力场分布特性。通过理论分析的方法,建立旋流流动流场分布模型及压力分布模型,采用数值模拟的方法,建立相应的物理模型,并采用雷诺应力模型(RSM), SIMPLEC耦合压力速度项,模拟新型蜗向起旋圆管旋流运动,模拟结果与试验及理论分析的变化规律较为吻合,表明数值模拟模型的有效性。在流场分析的基础上,本文理论分析了旋流流动中颗粒的运动特性,建立颗粒运动模型。采用边界层分离理论,确定了旋流气固分离的切割粒径,建立了气固分离的分级分离效率模型。通过数值模拟的方法,分析不同起旋方式的气固分离效率,模拟结果与理论分析基本一致。本文建立套管式换热试验模型,并通过光滑管的传热试验与经验数据的比较,验证了传热试验的有效性。在此基础上,研究了不同蜗向起旋圆管旋流的传热特性。根据试验结果得出Nu数拟合关系式,试验结果表明了双进口起旋方式比单进口起旋方式强化效果明显,增强25%左右。在对旋流传热试验的基础上,建立传热强化评价指标,并通过场协同理论探讨了旋流强化传热的机理及优化方法。在传热试验基础上,通过数值模拟的方法对不同起旋旋流强化的传热特性进行了分析。模拟结果与试验结果相比较基本一致。通过数值模拟,得出不同起旋圆管旋流的局部Nu数随轴向管长近似指数衰减,双进口起旋方式Nu数高于单进口起旋方式,设导流核后改变起始阶段旋流结构,局部Nu数增加。旋流越强,传热强化程度越高,且双进口起旋比单进口起旋的旋流衰减缓慢,设导流核后使初始切向速度较大,但相应衰减速度也较大,最终都趋向于充分发展湍流传热模式。本文分析了旋流中颗粒的受力运动,并采用分离变量法建立颗粒与气流的传热模型。一般高温烟气中尘粒的Bi≤0.1时,采用集总参数法简化颗粒降温模型,并初步分析颗粒降温与气流降温的动态平衡,引入时间常数σp,得出粒径越小的颗粒降温与气流降温达到动态平衡的时间越短,且与气流间的温差越小;反之粒径大的颗粒达到动态平衡时间越长,且与气流间的温差越大,这也为本文提出预处理烟气不仅需要降温而且要结合气固分离去除较大粒径颗粒提供理论依据。本文在试验研究、理论分析和数值模拟的基础上,针对马鞍山钢铁股份有限公司干熄焦炉用袋式除尘器运行存在的问题,根据本文提出的新的设计理念,应用新型蜗向起旋技术,对其进行配套改造,设计了烟气预处理系统,并对设计应用情况进行了归纳和总结以利于新技术的应用于推广。本文提出对烟气的预处理,可保护袋式除尘器稳定运行,保护滤袋。对新型蜗向起旋旋流强化气固分离与传热的特性进行了初步研究和分析,建立的分离效率模型还需通过试验分析进行进一步的验证,新技术与袋式除尘器的配合使用性能还需进一步试验验证。

刘钰天[3](2011)在《液态钢渣水淬工艺含尘气体净化技术的研究》文中研究说明本课题来源于马钢实业公司与东华大学的合作项目——马鞍山钢铁公司第四钢轧厂BSSF滚筒法液态钢渣水淬工艺除尘工程。钢铁工业自90年代起在我国得到了迅速发展。1996年以来我国的钢产量已位居世界第一位,2009年我国钢产量达5.65亿吨。而同时也产生了钢产量15%-20%的大量钢渣。钢渣中蕴藏着丰富的资源,其中含有10%左右的废钢和大量有价值的化学元素。在目前铁矿石价格高涨的情况下,钢渣中含有的废钢资源显得尤为珍贵。因此,将废钢从钢渣中分离的钢渣粒化处理技术得到了快速的推广应用。其中,BSSF滚筒法液态钢渣水淬处理工艺因具有流程短、投资少、处理成本低、粒度小而均匀和渣钢分离良好等优点而得到推广。但是钢渣水淬过程产生的水蒸气、粉尘、有害气体等污染物却导致厂房建筑的腐蚀和厂区大气环境的恶化。研究如何实现水淬过程中污染物的有效净化,对于推进钢渣综合利用,改善工人工作条件,减少大气污染具有很大的实际意义。本文分析了水淬工艺生产过程,水蒸气、粉尘、有害气体的发生机理,并分析了现有污染物控制系统的效果。提出了采用旋流喷雾除尘+自激式湿式除尘+机械排风的处理方式。研究提出了采用涡向双进口起旋旋转流作为旋流喷雾除尘的旋转流结构形式。采用流体动力学RSM湍流模型对涡向双进口起旋旋转流进行数值模拟。结果表明,双涡向进口旋转流旋流中心与管道中心基本重合,改进了单进口起旋旋转流偏心问题;其流场呈Rankine涡结构形态,由上游的强制涡逐渐向下游的强制涡和准自由涡组合形态发展,给出了准自由涡和准强制涡内切向速度、轴向速度的分布函数和径向速度的分布。通过对不同入口结构的起旋器产生的旋转流的数值模拟,表明旋转流最大切向速度和阻力因子随筒体入口面积比呈线性变化,随入口长宽比呈对数变化的规律,认为改变筒体入口面积比以强化旋转流效果要优于改变入口长宽比的方法。最后给出了旋转流换热Nu数随入口结构变化的拟合函数。通过对旋流喷雾除尘过程的理论分析,给出了旋流喷雾除尘捕集分级效率的计算方法。将各种不同参数的旋转流的数值模拟流场结果带入该公式,对各参数对捕集效率的影响进行分析。结果表明,旋流喷雾除尘的效率与喷雾流量、气流切向速度正相关,与气流轴向速度、液滴粒径、距轴心的距离负相关。最佳液气比与喷雾粒径的比值应在6-7(m2/m3)的范围内,最佳筒体入口面积比在4-5范围内,最佳筒体截面平均风速在5m/s左右。结合工程应用,对水淬尾气净化提出了旋流喷雾除尘+自激式湿法除尘+机械排风的设计,为治理此类污染找出了可行的方案。该方案对同类工艺过程具有一定的参考价值。

郭亚琦[4](2010)在《旋风除尘器三维流场及结构改进的数值研究》文中认为旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离并捕集下来的装置。由于其结构简单,设备紧凑,维修操作方便等优点而被广泛地应用到化工,能源,机械,环保等众多领域。但往往因其结构设计不当,尺寸匹配不合理等因素限制了除尘效率的提高,且耗能较大。随着计算机流体力学的发展,越来越多的研究借助数值模拟来优化除尘器结构,以达到降压除尘的目的。本文借助CFD商业软件FLUENT 6.3.26模拟旋风除尘器内的三维流场分布及排气筒插入深度与压力损失的关系,并和实验对比气相场和颗粒相中不同进口速度和压力损失的关系。借鉴前人研究成果并结合自己实验和模拟对比,得出了更适合旋风除尘器数值模拟的数值模型和离散方法。湍流模型采用基于各向异性的RSM模型,压力速度耦合方式采用SIMPLE算法,离散方式采用对流项QUICK格式和压力梯度项的PRESTO格式,得出结论如下:(1)在旋风除尘器内切向速度是主要的分速度,在除尘器内部起主导作用,呈明显的“驼峰”形分布,且轴对称性较好。切向速度75%以上在进口速度的0.71.5倍范围内。在分离空间内,最大切向速度值约为入口速度的1.61.8倍;靠近壁面的速度值约为入口气速的0.91.3倍。轴向速度呈“马鞍形”分布,径向速度值要低一个数量级,且分布呈非轴对称分布。静压和总压的分布规律比较相近,沿半径方向的分布呈现较好的轴对称性。动压和切向速度的分布规律相似。(2)旋风除尘器内除主流外还存在着二次流现象,主要有短路流、纵向涡流、偏心环流等。由于这些二次流的存在使得颗粒进入除尘器后,由于粒径不同,入口位置不同等表现出不同的运动轨迹,并且影响除尘效率。(3)数值模拟排气管插入深度与压力损失的关系,得出当排气管下口末端与除尘器进气口下沿平齐的插入深度时,压力损失最小;排气管插入深度低于或高于进气口下沿时,压降都有所升高。(4)气相场中实验值和模拟值相关系数为0.96,颗粒相中实验值和模拟的相关系数为0.85,均为显着正相关关系,验证了数值模拟的准确性。

黄星玮[5](2009)在《不同入口截面角旋风分离器分离特性的研究》文中研究说明旋风分离器作为一种重要的气固分离设备,因其具有结构简单、高效、耐高温高压等优点,在能源、化工、冶金、环保等许多领域有着广泛的应用。旋风分离器比较成功的应用是PFBC(增压流化床燃烧)、IGCC(整体气化联合循环)、CFBC(循环流化床燃烧)以及FCC(催化裂化)等装置。在这些严苛的运行条件下,旋风分离器是唯一一种可以投入商业应用的除尘和分离设备。然而,旋风分离器的主要缺点是对于粒径小于5μm的颗粒除尘效率较低。为了有效地提高旋风分离器的分离效率,本文从结构改进的角度出发,先通过数值模拟的方法详细地分析了入口截面角分别为0°、30°和45°的旋风分离器内部的三维两相湍流流场,又通过实验和建立数学模型两种途径针对这三种旋风分离器对颗粒的分离性能做更进一步的研究。在数值模拟过程中,气相场采用能反映各向异性湍流的雷诺应力输运模型(RSTM),各方程对流项采用具有二阶精度的QUICK差分格式。而对颗粒相的计算则采用了离散相模型,并控制三种情况下的入口风速和颗粒浓度均相同。这样更利于对比旋风分离器在其他条件保持不变而只改变入口截面角的情况下其内部流场的变化情况。另外,本文还建立了一个小型的实验台,制作了三个与模拟中所用尺寸完全相同的旋风分离器模型,通过使用控制入口颗粒浓度不变、只改变入口风速的方法,对三种入口截面角的旋风分离器在不同工况下的分离性能进行测试,结果表明,随着入口角度的增加,其效率可提高5%以上,而本体的阻力损失则可降低10%以上。最后,本文基于响应曲面法建立了不同入口截面角时芯管底部的短路流量模型,在此基础上并基于边界层分离理论建立了一个针对不同入口截面角旋风分离器分级效率的数学模型。该模型反映了入口角度,芯管插入深度及芯管直径三者对旋风分离器分离性能的影响,对于进一步研究不同入口角度及结构尺寸旋风分离器的分离效率有着重要的意义。以上是本文中所采用的关于研究不同入口截面角旋风分离器分离性能的三种途径,通过对比其结果,基本达到了该课题提出时的预期目的:与传统的切向入口的旋风分离器相比,具有一定入口截面角旋风分离器的分离效率有了明显的提高,而其芯管底部的短路流量和本体阻力损失则有所降低

王宇虹[6](2008)在《双排灰旋风除尘器的结构改进和性能研究》文中认为旋风除尘器是一种利用气固两相流体的旋转运动使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。它具有结构简单,维护方便,耐高温、高压,造价低等优点,在环保、粉体、石油、化工、冶金、材料等许多领域有着广泛的应用,使得旋风除尘器越来越受到重视。本研究选取了对旋风除尘器有重要影响的锥体部分作为研究对象,对锥体部分的二次扬尘现象加以深入分析研究,总结出了锥体部分影响除尘效率的因素,为了避免二次扬尘的产生,本文提出了一种全新的双排灰思想。其主要思路是将粉尘提前排入灰斗,避免内外旋涡的干扰,得到规整的流场分布。在双排灰思想的指导下,本文研究出了新型结构的双排灰旋风除尘器。其结构主要是增设了内锥和倒锥。然后应用FLUENT软件对双排灰旋风除尘器的流场、颗粒轨迹进行了仿真模拟,并与普通旋风除尘器的模拟结果进行了对比,从而更好地研究了双排灰旋风除尘器的性能。最后通过实验验证,得出双排灰旋风除尘器确实比普通高效旋风除尘器提高了除尘效率。因此,双排灰思想是正确可行的,这一全新的思想为进一步挖掘旋风除尘器的潜能开辟了新的思路。

封跃鹏[7](2008)在《带新风流的旋风除尘器性能的研究》文中研究指明旋风除尘器(也称为旋风分离器)作为一种干式气-固分离设备,广泛用于化工、石油、冶金、建筑等工业部门。但是旋风除尘器中存在的短路流,上灰环,二次扬尘等现象,使得固体颗粒不能被完全有效分离,降低了除尘器的分离效率。随着工业水平的发展和环保要求的提高,对旋风除尘器的效率和能耗方面提出了更高的要求,需要更先进的旋风除尘器的粉体处理技术相适应。因此,本文对旋风除尘器的相关原理进行详细的分析研究,针对上灰环、短路流产生的原因进行分析;应用计算流体动力学(简称CFD)知识,运用Fluent软件对旋风除尘器内部流场进行分析,详细研究了旋风除尘器内部流场机理,及上灰环、短路流产生的原因;针对上灰环、短路流产生的机理,提出一种新的思路——新风流控制思路:通过引入无尘新风,以此来控制主流场,达到减少上灰环,阻断短路流的目的,提高旋风除尘器的分离效率,尤其是提高其对微细粉尘的分离能力;根据此思路,找出合适的应对方式,在Stairmand高效型旋风除尘器的基础上进行一定的改进,设计了从排气管外侧引入无尘新风的新型旋风除尘器,并对其进行了详细的研究,并设计了相应的实验系统;对带新风流的旋风除尘器进行模拟分析并与已有的Stairmand高效型旋风除尘器模型进行对比数值模拟,验证改进方案的正确性;实验验证,模拟理论分析的正确性和可行性。

牟春宇[8](2008)在《基于CFD的旋风除尘器分离效率的数值模型研究》文中研究表明旋风除尘器作为一种干式气-固分离设备,广泛用于化工、石油、冶金、建筑等工业部门。工业水平的发展和环保要求的提高对旋风除尘器的效率和能耗方面提出了更高的要求。在以实验和经验公式为主的传统研究方法不能满足设计要求的前提下,基于计算流体动力学(简称CFD)的研究方法已成为开发高效除尘器的重要途径。但目前应用CFD对旋风除尘器的分离性能所做的具体研究还不成熟,国内外也没有统一、系统的分析计算方法。鉴于此,本文对旋风除尘器内部流场进行了数值模拟,并将计算得出的速度流场与实验数据进行了比较,在获取可靠流场后,详细分析了除尘器入口气流的运动轨迹,得出了旋风除尘器顶部“尘环”产生的机理;总结出粉尘在进气口的不同进入位置对除尘器分离性能的影响,并进行了实验分析,提出了相关的改进措施;采用确定轨道模型对分离器内固体颗粒的运动进行了模拟,提出了计算除尘器分离效率的“集群算法”的概念;在考虑颗粒与壁面的碰撞效果上,运用CFD数值模拟技术并结合正交数值实验方法,分析并确定了除尘器内粉尘与壁面碰撞作用最为剧烈的部位,继而提出了“壁面因子集群算法”并与前者的计算结果进行了比较;采用随机轨道模型对颗粒在湍流作用下的运动进行了模拟,通过分析湍流对颗粒的脉动作用以及概率因素,提出了“概率加权算法”并进行效率的计算;结合实验所测分离效率,对以上三种方法得出的效率进行了误差分析,并总结出其运用的范围、所需条件及发展方向。

王尚元[9](2007)在《微型旋风器的分级性能研究》文中提出超细粉原料是一种具有特殊功能的材料。随着我国高技术及新材料产业的发展对微细粉体材料特别是粒度在2μm以下的高纯度超细粉体材料的需求越来越大,但国内现有的分级机分选粒度较粗,一般只能达到10μm左右,且存在着产量低、能耗高、使用可靠性差、分选效率较低等缺点。微型旋风器可以实现对超细粉体的分级,针对分级领域中存在的问题,研究微型旋风分级器的分级性能,目的是利用微型旋风分级器将1μm左右的超细粉体从细粉中分离出来。不仅达到了除尘的目的,而且使粉尘中的有用组分得到回收利用,实现了粉尘的资源化利用。首先在旋风器准自由涡分离空间内取一微元体,根据“传质理论”建立粉体浓度的二维微分方程。在粉尘浓度分布表达式确定之后,通过数学推导,得到出旋风除尘器新的分级效率计算公式。并将对除尘效率有关的参数写成斯托克数的无因次形式。同时针对超细粉分离,设计3组不同尺寸的微型旋风分级器,在不同风速对不同粉尘种类条件下对微型旋风器的收集和分级性能进行了实验研究。理论研究和实验测试资料表明,可以通过微型旋风器对超细粉体进行分级,分级粒径可以达到0.6-0.8μm,是传统分级设备难以实现的。旋风分级器具有结构简单、操作方便的优点,运用微型旋风器作为粉体分级的主要设备,在理论和实践上是可行的。测试数据表明,新理论比“转圈理论”和“筛分理论”能更好的接近实验值,是一个相对比较准确的分级效率计算方法。微型旋风器的分级效率与Stk的关系与理论公式一致。采用相似准数——斯托克斯数Stk来研究旋风分级器的分级性能,可以减少旋风分级器的实验研究的工作量。建议应用微型旋风器进行粉体分级时,建议适宜风速为15-20m/s。针对超细粉体回收利用,设计合理治理工艺方案。可以实现粉体的有效回收利用,实现良好的经济效益。

艾护民[10](2007)在《旋风除尘器的结构改进与性能提高》文中研究指明介绍了旋风除尘器的除尘机理,分析了流场特征及传统型分离器分离效率低的原因,借鉴前人改进的基础,对传统型旋风除尘器进行了7个方面的改进。改进后,除尘器粒子的离心力比传统型除尘器增大了1.4倍以上,出口处的负压对粒子的吸力比传统型约缩小了1/4,无论是分离效率或是最小分离粒径都得到了提高。

二、改进旋风器结构提高除尘效率的新方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、改进旋风器结构提高除尘效率的新方法(论文提纲范文)

(1)旋风分离器结构优化的实验与数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 工业用除尘器简介及性能比较
    1.3 除尘装置的性能
        1.3.1 除尘装置的效率
        1.3.2 除尘器排放浓度
        1.3.3 除尘器漏风率
        1.3.4 除尘器的压力损失
    1.4 除尘装置的分类
    1.5 旋风分离器种类、特点
        1.5.1 旋风分离器的种类
        1.5.2 旋风分离器的特点
    1.6 旋风分离器各组成部分对除尘性能的影响
    1.7 工业上现有旋风分离器存在的问题
    1.8 本项研究的目的及意义
2. 旋风分离器数值模拟方法
    2.1 引言
    2.2 气相流场的求解
        2.2.1 标准k 模型
        2.2.2 RNGk 模型
        2.2.3 RSM 模型
    2.3 颗粒相的求解
        2.3.1 单颗粒运动控制方程
        2.3.2 离散相模型的应用限制
        2.3.3 粒子与湍流相互作用
        2.3.4 离散相模型的计算方法
    2.5 本章小结
3. 利用 FLUENT 软件进行数值模拟
    3.1 FLUENT 软件介绍
        3.1.1 FLUENT 软件的主要技术特点
        3.1.2 软件功能简介
    3.2 数值计算步骤与方法
        3.2.1 假设前提
        3.2.2 气相流场的数值计算方法
    3.3 流场的速度分布
    3.4 颗粒相的数值模拟
    3.5 颗粒相模型与计算方法
    3.6 颗粒相的运动轨迹
    3.7 除尘器除尘效率的研究
    3.8 结论
4. 旋风分离器的实验室研究
    4.1 实验原理
    4.2 实验设备
    4.3 实验用灰尘
    4.4 实验方法
    4.5 管距对旋风分离器除尘效率影响的的实验室研究
        4.5.1 实验装置
        4.5.2 实验过程
    4.6 风压对旋风分离器除尘效率影响的实验室研究
        4.6.1 实验装置
        4.6.2 实验过程
        4.6.3 结果与分析
    4.7 粉尘真密度与除尘效率关系的实验室研究
        4.7.1 实验装置
        4.7.2 实验过程
    4.8 误差分析
    4.9 结论
第五章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介

(2)用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号表
图表目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究背景与意义
    1.3 袋式除尘器及高温滤袋研究与应用现状
    1.4 旋流起旋研究
    1.5 高温烟气预处理的可行性
    1.6 本课题的研究目的、方法和内容
    1.7 小结
第二章 蜗向起旋轴向旋流试验研究
    2.1 引言
    2.2 衰减直旋流实验研究
    2.3 蜗壳式轴向旋流冷态试验
    2.4 蜗壳式轴向旋流传热试验研究
    2.5 小结
第三章 辅向旋流流动理论分析与数值模拟
    3.1 引言
    3.2 旋流流场分析
    3.3 旋流数值模拟
    3.4 小结
第四章 旋流气固分离特性
    4.1 引言
    4.2 旋流中颗粒运动分析
    4.3 蜗向起旋旋流气固分离模型
    4.4 蜗向起旋旋流中气固分离数值模拟
    4.5 结果与讨论
    4.6 小结
第五章 旋流及颗粒的传热特性及数值模拟
    5.1 引言
    5.2 颗粒传热模型
    5.3 旋流传热分析
    5.4 旋流传热数值模拟
    5.5 结果与讨论
    5.6 小结
第六章 旋流除尘与传热复合装置的设计与应用
    6.1 引言
    6.2 设计与应用
    6.3 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新
    7.3 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
致谢
附录A 五孔探针流场测量

(3)液态钢渣水淬工艺含尘气体净化技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 课题来源与目的
    1.3 本课题研究内容与方法
第二章 研究对象的状况
    2.1 液态钢渣粒化回收处理工艺概述
        2.1.1 液态钢渣粒化回收工艺的意义
        2.1.2 液态钢渣粒化处理工艺的分类
        2.1.3 BSSF滚筒液态钢渣水淬处理工艺
    2.2 液态钢渣BSSF处理工艺产物
        2.2.1 钢渣的化学性质
        2.2.2 钢渣的物理性质
        2.2.3 工艺尾气
        2.2.4 粉尘
    2.3 污染治理措施
        2.3.1 污染治理现状
        2.3.2 污染治理的改进措施
    2.4 旋转流的研究现状
        2.4.1 旋转流的起旋方式
        2.4.2 旋转流流场的实验研究
        2.4.3 旋转流理论模型研究
    2.5 喷雾除尘的研究现状
        2.5.1 喷雾除尘的分类
        2.5.2 国外研究现状及进展
        2.5.3 国内研究现状及进展
    2.6 本章小结
第三章 模型的建立
    3.1 物理模型
    3.2 数学模型
        3.2.1 控制体
        3.2.2 控制方程
        3.2.3 气相湍流模型
        3.2.4 模型的评价与选择
        3.2.5 SIMPLE计算方法
        3.2.6 网格划分
        3.2.7 求解过程
    3.3 本章小结
第四章 涡向进口旋转流流场的模拟研究
    4.1 边界条件及算法
    4.2 计算结果与分析
        4.2.1 切向速度
        4.2.2 轴向速度
        4.2.3 径向速度
        4.2.4 衰减特性
    4.3 本章小结
第五章 入口结构对双蜗向起旋旋转流场的影响研究
    5.1 入口长宽比对旋转流速度场的影响
    5.2 筒体与入口面积比对旋转流场速度场的影响
    5.3 两种旋转流增强方法的比较
    5.4 入口结构对旋转流强化传热能力的影响
    5.5 本章小结
第六章 旋流喷雾除尘的初步理论分析
    6.1 液滴在旋转流场中的运动
    6.2 单个液滴在旋转流场的收集效率
    6.3 液滴群捕尘理论
    6.4 旋流喷雾除尘的除尘效率
    6.5 旋流喷雾除尘的影响因素分析
        6.5.1 旋流器内不同位置的捕集效率
        6.5.2 不同液气比和喷雾粒径对捕集效率的影响
        6.5.3 不同入口结构对捕集效率的影响
        6.5.4 不同筒体截面平均风速对捕集效率的影响
    6.6 本章小结
第七章 旋流喷雾除尘的设计与应用
    7.1 工程概况
    7.2 相关标准要求
    7.3 治理方案的确定
        7.3.1 现场工况条件
        7.3.2 烟尘粒径分布
    7.4 除尘系统技术方案
    7.5 主要设备技术参数的确定
        7.5.1 起旋器
        7.5.2 雾化喷枪
        7.5.3 自激式除尘器
        7.5.4 风机
        7.5.5 蒸汽轮机
    7.6 预计效果
第八章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 进一步研究建议
参考文献
在读期间发表的学术论文
致谢

(4)旋风除尘器三维流场及结构改进的数值研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 本课题研究的背景与意义
    1.2 旋风除尘器的发展阶段
    1.3 旋风除尘器理论模型的研究状况
        1.3.1 分离理论的研究
        1.3.2 分离模型的研究
    1.4 旋风除尘器结构改进的研究
        1.4.1 新型除尘器的设计
        1.4.2 进口结构的改进
        1.4.3 排气管减阻装置的改进
        1.4.4 安装减阻杆
    1.5 旋风除尘器数值模拟的研究进展
        1.5.1 国外的代表性研究
        1.5.2 国内的研究现状
    1.6 本文主要研究内容
第二章 旋风除尘器除尘机理及性能
    2.1 除尘器基本结构及工作原理
    2.2 流场分析
        2.2.1 速度分析
        2.2.2 涡流分析
        2.2.3 压力分析
    2.3 影响旋风除尘器性能的主要因素
        2.3.1 几何尺寸因素
        2.3.2 操作条件因素
    2.4 本章小结
第三章 CFD原理及旋风除尘器数值模拟方法研究
    3.1 CFD(计算流体力学)原理及理论基础
        3.1.1 流体动力学控制方程
        3.1.2 控制方程离散化方法
        3.1.3 CFD中的三维湍流模型
        3.1.4 离散相数值模拟方法
        3.1.5 CFD求解过程
    3.2 CFD软件简介
        3.2.1 常用CFD商用软件
        3.2.2 Fluent软件简介及应用领域
    3.3 本章小结
第四章 旋风除尘器气固两相流场的数值模拟
    4.1 旋风除尘器物理模型
        4.1.1 旋风除尘器几何结构及尺寸
        4.1.2 网格划分
        4.1.3 气相边界条件的设置
        4.1.4 颗粒相边界条件设置
        4.1.5 本文用到的部分截面
    4.2 旋风除尘器数值计算
        4.2.1 湍流模型的选用
        4.2.2 算法的选择
        4.2.3 差分格式的选择
    4.3 气相流场的模拟结果与分析
        4.3.1 速度分析
        4.3.2 压力分析
        4.3.3 二次流
        4.3.4 湍动能及湍流耗散率分析
        4.3.5 雷诺应力分析
    4.4 固体颗粒运动模拟分析
        4.4.1 不同入口位置的颗粒运动轨迹
        4.4.2 不同粒径颗粒运动轨迹
    4.5 本章小结
第五章 结构改进的数值模拟及实验验证
    5.1 排气管插入深度与压力损失
    5.2 实验对比
        5.2.1 实验装置及设备
        5.2.2 实验方法与步骤
        5.2.3 实验结果分析
    5.3 本章小结
第六章 结论
    6.1 数值模拟结论
    6.2 实验对比结论
第七章 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(5)不同入口截面角旋风分离器分离特性的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 旋风分离器的的工作原理
        1.2.1 传统旋风分离器的除尘机理
        1.2.2 旋风分离器内的流场分析
    1.3 旋风分离器结构优化的研究现状
        1.3.1 旋风分离器进口结构的研究现状
        1.3.2 旋风分离器出口结构的研究现状
        1.3.3 旋风分离器锥体结构的研究现状
        1.3.4 旋风分离器排尘结构的研究现状
    1.4 旋风分离器气固两相流数值模拟研究进展及发展方向.
    1.5 存在的问题
    1.6 课题的提出
    1.7 论文研究内容、研究目标与创新点
        1.7.1 研究内容和目标
        1.7.2 创新点
第二章 不同入口截面角旋风分离器气-固两相流的数值模拟
    2.1 计算模型
        2.1.1 湍流模型
        2.1.2 离散相受力分析
        2.1.3 颗粒的湍流扩散
        2.1.4 网格划分
        2.1.5 边界条件及相关设置
        2.1.6 计算工况
    2.2 气相流场计算结果与分析
        2.2.1 模拟方法的准确性验证
        2.2.2 不同入口截面角的旋风分离器内切向速度和轴向速度的流场分析
        2.2.3 不同入口截面角的旋风分离器内压力损失的比较
        2.2.4 不同入口截面角的旋风分离器内短路流发生率的比较
    2.3 气固两相流模拟结果的分析
    2.4 本章小结
第三章 不同入口截面角旋风分离器分离效率的实验研究
    3.1 实验目的
    3.2 旋风分离器实验台的改造、安装、调试及使用
        3.2.1 旋风分离器实验台的介绍
        3.2.2 系统检漏
        3.2.3 系统处理风量的标定
    3.3 实验原理与方法
    3.4 试验用粉尘
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 总效率的结果与分析
        3.5.2 分级效率的结果与分析
        3.5.3 实验结果与模拟结果的对比与分析
        3.5.4 增效的原因分析
    3.6 旋风分离器压降的实验研究
        3.6.1 实验结果与分析
        3.6.2 减阻机理的分析
    3.7 本章小结
第四章 不同入口截面角旋风分离器分离效率模型
    4.1 旋风分离器分离理论
    4.2 模型理论
        4.2.1 停留时间
        4.2.2 基于响应曲面法的短路流模型
        4.2.3 颗粒运动
        4.2.4 分级效率
    4.3 不同入口截面角旋风分离器分级效率模型的验证
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间主要成果
致谢

(6)双排灰旋风除尘器的结构改进和性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 研究和开发旋风除尘器的意义
    1.3 旋风除尘器的研究现状
        1.3.1 旋风除尘器理论模型的发展
        1.3.2 旋风除尘器结构改进的研究现状
    1.4 本文的研究思路和研究内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
    1.5 本章小结
第二章 旋风除尘器的除尘机理及性能
    2.1 前言
    2.2 旋风除尘器的工作原理
    2.3 旋风除尘器的气流流动
    2.4 旋风除尘器的性能参数
        2.4.1 临界粒径
        2.4.2 压力损失
        2.4.3 除尘效率
    2.5 影响旋风除尘器性能的主要因素
    2.6 本章小结
第三章 计算流体力学在旋风除尘器中的应用研究
    3.1 前言
    3.2 计算流体力学简介
    3.3 旋风除尘器内气相流场的模拟
    3.4 旋风除尘器内气固两相流的模拟
        3.4.1 模拟条件
        3.4.2 模拟方法
        3.4.3 数学模型
        3.4.4 颗粒相边界条件
    3.5 本章小结
第四章 Stairmand 旋风除尘器数值模拟及二次扬尘机理分析
    4.1 前言
    4.2 物理模型
    4.3 网格划分
    4.4 气相流场数值模拟
        4.4.1 边界条件
        4.4.2 数值模拟可靠性验证
        4.4.3 气相流场模拟结果分析
    4.5 颗粒离散相的数值模拟
        4.5.1 边界条件
        4.5.2 颗粒轨迹模拟分析
    4.6 二次扬尘产生机理
    4.7 本章小节
第五章 双排灰旋风除尘器的机理分析及模拟
    5.1 前言
    5.2 解决锥体部分二次扬尘的思路
    5.3 双排灰旋风除尘器的几何结构
    5.4 双排灰旋风除尘器的除尘机理分析
    5.5 双排灰旋风除尘器模拟计算
        5.5.1 网格划分
        5.5.2 模拟结果可靠性验证
        5.5.3 气相场模拟结果比较
        5.5.4 颗粒轨迹模拟结果
        5.5.5 颗粒分离效率的模拟计算
    5.6 双排灰型旋风除尘器的性能分析
    5.7 本章小结
第六章 双排灰旋风除尘器的实验及结果分析
    6.1 实验目的
    6.2 实验设计
        6.2.1 实验原理
        6.2.2 实验装置
        6.2.3 实验步骤
    6.3 实验结果分析处理
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 课题结论
    7.2 创新点
    7.3 课题展望
致谢
参考文献
发表论文清单

(7)带新风流的旋风除尘器性能的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究观点的提出
        1.1.1 除尘器简介及性能对比
        1.1.2 旋风除尘器发展概况
        1.1.3 旋风除尘器国内外研究现状
        1.1.4 旋风除尘器研究趋势
    1.2 本文研究的内容及主要任务
        1.2.1 本文研究的内容
        1.2.2 主要任务
        1.2.3 课题研究意义
    1.3 本章小结
第二章 旋风除尘器概述
    2.1 旋风除尘器的除尘机理、结构及其特点
    2.2 旋风除尘器的分类及型式
    2.3 旋风除尘器流场及性能参数
        2.3.1 旋风除尘器的流场
        2.3.2 临界粒径
        2.3.3 除尘效率
        2.3.4 压力损失
    2.4 旋风除尘器分离理论
        2.4.1 沉降分离理论
        2.4.2 筛分理论
        2.4.3 边界层理论
    2.5 影响旋风除尘器性能的主要因素
        2.5.1 几何尺寸因素
        2.5.2 操作条件因素
        2.5.3 固体粉尘的物理性质
    2.6 本章小结
第三章 CFD 原理以及STAIRMAND 高效型旋风除尘器流场数值模拟
    3.1 CFD 简介
        3.1.1 CFD 理论基础
        3.1.2 CFD 求解过程
        3.1.3 CFD 特点及应用
        3.1.4 常用CFD 软件
    3.2 FLUENT 简介
    3.3 数值计算内容与计算步骤
    3.4 STAIRMAND 高效型旋风除尘器流场数值模拟
        3.4.1 Stairmand 高效型旋风除尘器结构尺寸的确定
        3.4.2 建模及模拟条件的设定
        3.4.3 模拟结果分析
        3.4.4 模拟小结
    3.5 本章小结
第四章 带新风流的旋风除尘器的机理分析、结构设计及流场模拟
    4.1 带新风流的旋风除尘机理分析
    4.2 结构设计
        4.2.1 结构示意
        4.2.2 实验结构具体设计
    4.3 带新风流的旋风除尘器的流场模拟及对比分析
        4.3.1 带新风流的旋风除尘器流场模拟计算
        4.3.2 模拟结果分析
    4.4 本章小结
第五章 对比实验及结果分析
    5.1 实验目的
    5.2 实验设计
        5.2.1 实验原理
        5.2.2 系统组成
        5.2.3 实验设备的选择与管道布置
    5.3 实验操作流程
        5.3.1 验证合适速度新风流的实验流程
        5.3.2 带新风流的旋风除尘器与Stairmand 高效型旋风除尘器对比实验流程
    5.4 对比实验数据分析处理
    5.5 实验小结
    5.6 本章小结
第六章 结论、创新及展望
    6.1 本文结论
    6.2 创新点
    6.3 课题展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(8)基于CFD的旋风除尘器分离效率的数值模型研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 旋风除尘器的发展概况
        1.1.1 旋风除尘器理论模型的发展
        1.1.2 旋风除尘器结构的改进
    1.2 CFD 技术在旋风分离器中的发展及研究现状
        1.2.1 CFD 的概念及特点
        1.2.2 旋风分离器中CFD 技术的发展
        1.2.3 旋风除尘器数字模拟的研究现状
    1.3 本文研究的目的和主要任务
        1.3.1 本文研究的目的
        1.3.2 主要任务
    1.4 本章小节
第二章 旋风除尘器概述
    2.1 旋风除尘器的工作原理和气体流动概况
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 旋风除尘器的气流流动
    2.2 旋风除尘器的临界粒径与分离理论
        2.2.1 旋风除尘器的临界粒径
        2.2.2 沉降分离理论
        2.2.3 筛分理论临界粒径公式
        2.2.4 边界层理论临界粒径公式
    2.3 旋风除尘器的除尘效率
        2.3.1 分级除尘效率
        2.3.2 总除尘效率
    2.4 旋风除尘器的压力损失
    2.5 影响旋风除尘器性能的主要因素
        2.5.1 几何尺寸因素
        2.5.2 操作条件因素
        2.5.3 固体粉尘的物理性质因素
    2.6 本章小结
第三章 CFD 原理及软件简介
    3.1 CFD 原理
        3.1.1 CFD 概述
        3.1.2 CFD 控制方程
        3.1.3 控制方程的离散
        3.1.4 数值计算
        3.1.5 CFD 求解过程
        3.1.6 CFD 特点及应用
    3.2 CFD 软件简介
        3.2.1 常用CFD 软件
        3.2.2 FLUENT 软件简介
    3.3 本章小结
第四章 旋风除尘器流场的数值模拟及可靠性验证
    4.1 计算模型的确定
    4.2 网格的划分
    4.3 边界条件
        4.3.1 入口边界
        4.3.2 出口边界
        4.3.3 壁面设置
    4.4 数值计算方法
    4.5 数值模拟结果分析
        4.5.1 模拟结果可靠性验证
        4.5.2 涡流分析
        4.5.3 气流运动分析
    4.6 本章小结
第五章 颗粒运动轨迹的数值模拟计算
    5.1 单颗粒的确定轨迹方程
    5.2 颗粒随机轨道模型
    5.3 颗粒与壁面之间的碰撞
    5.4 壁面边界设定
    5.5 颗粒确定运动模拟计算
        5.5.1 颗粒运动轨迹分析
        5.5.2 理论分离效率计算
        5.5.3 分离效率的集群算法
        5.5.4 集群算法的壁面因子修正
        5.5.5 集群算法小结
    5.6 颗粒的随机运动模拟计算
        5.6.1 颗粒在湍流作用下的脉动现象
        5.6.2 分离效率的概率加权算法
    5.7 本章小结
第六章 实验分析
    6.1 实验目的
    6.2 实验原理
    6.3 实验装置
    6.4 实验方案
    6.5 实验结果分析
        6.5.1 系统运行参数
        6.5.2 分离效率计算
    6.6 本章小结
第七章 结论及创新展望
    7.1 本文结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录 各粒径单区效率统计表
发表论文清单

(9)微型旋风器的分级性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 旋风除尘器研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 旋风除尘器机理、性能参数及分类
        1.3.1 旋风除尘器的除尘机理和结构
        1.3.2 性能参数
        1.3.3 影响旋风除尘器性能的主要因素
        1.3.4 旋风除尘器的分类与典型结构
    1.4 粉体分级技术
        1.4.1 分级原理及分类
        1.4.2 分级的关键问题
        1.4.3 典型分级设备
    1.5 课题研究内容与研究目标
第二章 微型旋风器分级理论研究
    2.1 旋风器流场分析
    2.2 旋风器粉尘浓度场理论研究
        2.2.1 粉体浓度二维输运微分方程的建立
        2.2.2 微分方程数学解析
    2.3 分级效率计算公式
    2.4 小结
第三章 微型旋风器分级性能与阻力实验研究
    3.1 实验系统
        3.1.1 实验原理
        3.1.2 实验系统设计
        3.1.3 实验用粉尘
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验操作流程
        3.2.2 分级效率
        3.2.3 压力损失
    3.3 实验结果及分析
        3.3.1 分级效率
        3.3.2 压力损失
    3.4 小结
第四章 工程应用设计与分析
    4.1 设计参数及设计目标
        4.1.1 设计参数
        4.1.2 设计目标
    4.2 旋风除尘器设计计算
    4.3 布袋除尘器的设计计算
    4.4 系统阻力计算
    4.5 粉尘回收量
    4.6 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
研究生阶段发表的文章

四、改进旋风器结构提高除尘效率的新方法(论文参考文献)

  • [1]旋风分离器结构优化的实验与数值模拟研究[D]. 张佳. 辽宁科技大学, 2013(04)
  • [2]用于强化气固分离与传热的圆管旋流的特性研究[D]. 黄书峰. 东华大学, 2011(06)
  • [3]液态钢渣水淬工艺含尘气体净化技术的研究[D]. 刘钰天. 东华大学, 2011(07)
  • [4]旋风除尘器三维流场及结构改进的数值研究[D]. 郭亚琦. 上海师范大学, 2010(08)
  • [5]不同入口截面角旋风分离器分离特性的研究[D]. 黄星玮. 安徽工业大学, 2009(02)
  • [6]双排灰旋风除尘器的结构改进和性能研究[D]. 王宇虹. 江南大学, 2008(03)
  • [7]带新风流的旋风除尘器性能的研究[D]. 封跃鹏. 江南大学, 2008(03)
  • [8]基于CFD的旋风除尘器分离效率的数值模型研究[D]. 牟春宇. 江南大学, 2008(03)
  • [9]微型旋风器的分级性能研究[D]. 王尚元. 东北大学, 2007(03)
  • [10]旋风除尘器的结构改进与性能提高[J]. 艾护民. 燃料与化工, 2007(02)

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一种改进旋风除尘器结构提高除尘效率的新方法
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