采用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics簡稱CFD)方法對清灰過程中褶皺濾袋內噴吹氣流進行數值模擬計算,并對其進行一定的簡化。分別選取等流通面積法、等過濾面積法,將褶皺濾袋轉換為圓袋進行數值模擬計算,與物理實驗結果進行對比,以驗證其簡化合理性。
模擬參數設置
圖7為清灰的幾何模型即網格劃分圖,X為噴吹距離,L為濾袋長度,d為噴嘴直徑,D為計算區域寬度。利用Gambit軟件進行結構化網格劃分,噴嘴出口區域進行了適當加密。噴嘴采用速度進口邊界條件,濾袋采用多孔跳躍邊界條件,將噴吹管壁、花板、濾袋底部設為固體壁面,中箱體設為恒壓邊界條件。使用Fluent軟件對濾袋內的流場進行后處理。物理模型試驗使用的是清潔濾袋,故數值模擬試驗采用與物理模型試驗相同的條件.
數值模擬試驗結果與分析
由袋口逐漸向袋底傳遞,濾袋上部、中部、底部壁面峰值壓力依次在清灰氣流的作用下達到最大值。濾袋袋口于40ms達到最大值,后逐漸減小,噴吹時間60ms時,清灰氣流作用至袋底;濾袋中下部于90ms壁面峰值達到最大。
物理模型試驗和數值模擬試驗的數據對比結果如圖9所示。由圖可知,使用等流通面積法轉換為圓形濾袋的模擬結果與物理測試結果相比,同一截面波峰、波中、波谷的偏差均在15%以內。其中在距袋口5m處偏差較大,主要受數值模擬邊界條件設置影響。使用等過濾面積法轉換為圓形濾袋的模擬結果與物理測試結果相差較大,同一截面波峰、波中、波谷的偏差均大于15%。同時,本文對褶皺濾袋噴吹射流和圓形袋噴吹射流計算結果進行了比較分析,進一步說明運用等流通面積法將褶皺濾袋轉換為圓形濾袋進行模擬試驗合理。