耐磨煤粉蝶阀的边界条件及工况设置

2020-12-14 10:51:17      点击:
耐磨煤粉蝶阀的边界条件及工况设置
根据常压耐磨煤粉蝶阀气化工况条件,确定的一次风总质量流量为0.001耐磨煤粉蝶阀的98耐磨煤粉蝶阀的kg/s,二次风总质量流量为0.033耐磨煤粉蝶阀的99耐磨煤粉蝶阀的kg/s,耐磨煤粉蝶阀质量流量为0.013耐磨煤粉蝶阀的89耐磨煤粉蝶阀的kg/s。空气为理想气体,比热容为温度的函数。耐磨煤粉蝶阀颗粒密度为1耐磨煤粉蝶阀的400耐磨煤粉蝶阀的kg/m3,平均粒径为40耐磨煤粉蝶阀的μm,遵循Rosin-Rammler分布。炉膛出口压力设置为101耐磨煤粉蝶阀的325耐磨煤粉蝶阀的Pa,喷嘴入口给定耐磨煤粉蝶阀和空气质量流量,而入口压力通过流场计算获得。为了比较准确地模拟热态时的流场特性,喷嘴入口空气温度设置为1耐磨煤粉蝶阀的500耐磨煤粉蝶阀的K,而喷嘴的直径根据质量流量、气速和温度计算得到。壁面采用无滑移边界条件,湍流模型采用Realizable耐磨煤粉蝶阀的k-ε模型[12]。耐磨煤粉蝶阀颗粒运动采用离散颗粒模型(DPM)追踪方式积分计算,颗粒追踪数目为10耐磨煤粉蝶阀的000个以上,颗粒在喷嘴和壁面均按反弹壁面处理。压力速度耦合采用Simple算法,压力方程差分采用PRESTO!,而动量和能量方程采用QUICK格式,变量的残差小于10-5耐磨煤粉蝶阀的时认为计算收敛。
根据气化炉的不同设计结构,如喷嘴间距和喷嘴孔径(射流速度),进行了7种工况下耐磨煤粉蝶阀柔和气化的数值模拟。耐磨煤粉蝶阀1给出了各计算工况下的喷嘴参数,其中a100f200耐磨煤粉蝶阀示二次风喷嘴与炉膛中心距离为a=100耐磨煤粉蝶阀的mm,一次风喷嘴与炉膛中心距离为f=200耐磨煤粉蝶阀的mm,其他类似;工况1~工况3比较二次风喷嘴位置的影响,工况2、工况4与工况5比较一次风喷嘴位置的影响,工况2、工况6与工况7比较二次风射流速度的影响。
采用平均湍流强度I和湍动能K指标对网格进行无关性验证和对称性验证。取15.5万、35万、60.6万和121.5万4种网格数进行计算,在网格数达到60.6万后,K和I上下浮动较小,网格数60.6万与121.5万相比,K和I分别相差0.54%和0.47%,故选用60.6万网格数既能保证计算准确度又可降低计算量。在选用的1/4轴对称网格模型基础上,通过对称复制生成得到整体网格数为242.9万。整体网格模型与1/4网格模型计算得到的I和K的相对误差分别为1.6%和4.5%,其相对误差均在5%以内,认为在误差允许范围内,故以下模拟计算均采用1/4网格模型。