脈沖圓湍射流近場(chǎng)區(qū)流場(chǎng)特性的數(shù)值模擬.pdf

1、脈沖袋式除塵器是利用脈沖噴吹射流進(jìn)行清灰的，因此研究脈沖噴吹射流的流場(chǎng)特性就顯得尤為重要。由于受到脈沖氣流噴吹的影響，脈沖袋式除塵器的濾袋在清灰過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生破損的現(xiàn)象，從而影響袋式除塵器的壽命。噴吹距離的大小影響了脈沖射流到達(dá)濾袋的時(shí)間，從而對(duì)清灰效果產(chǎn)生影響；袋式除塵器中的環(huán)境氣體溫度高于脈沖射流的溫度，在射流噴吹的過(guò)程中影響了射流的流動(dòng)；由于脈沖袋式除塵器的噴吹系統(tǒng)是由多個(gè)噴嘴組成的，不同噴嘴噴吹的氣流之間會(huì)產(chǎn)生影響，從而影響了整個(gè)

2、射流的流場(chǎng)。本文通過(guò)Gambit軟件建立不同的物理模型，運(yùn)用目前相對(duì)成熟的計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT作數(shù)值模擬，運(yùn)用大渦模擬（LES）方法，分析脈沖圓湍射流近場(chǎng)區(qū)的流場(chǎng)特性，分析各個(gè)因素對(duì)圓湍射流近場(chǎng)區(qū)流場(chǎng)的影響，為脈沖袋式除塵器清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，為將來(lái)優(yōu)化袋式除塵器，開發(fā)更加優(yōu)良的清灰技術(shù)奠定基礎(chǔ)，因此，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方法，驗(yàn)證了大渦模擬（LES）方法的可行性。通過(guò)建立與文獻(xiàn)

3、中實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嘁恢碌奈锢砟Ｐ?，運(yùn)用大渦模擬（LES）方法進(jìn)行數(shù)值模擬，得到的結(jié)論與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合的很好，從而驗(yàn)證了大渦模擬（LES）方法適合本文。
　　由于袋式除塵器中的內(nèi)部溫度比脈沖射流的溫度高，本文研究了脈沖圓湍射流進(jìn)入不同溫度環(huán)境中的流場(chǎng)特性，環(huán)境溫度分別為300K、400K、500K，結(jié)果表明在不同的環(huán)境溫度下，射流的流場(chǎng)特性是不同的。在相同的入口條件下，隨著環(huán)境溫度的升高，射流的核心長(zhǎng)度變長(zhǎng)，射流軸線上的速度衰減的越

4、慢，發(fā)生了渦流脫體的位置到射流噴嘴的距離也越長(zhǎng)。射流的速度和湍動(dòng)能沿著徑向的衰減和擴(kuò)散隨著溫度的升高而減小。隨著環(huán)境溫度的升高，到射流噴嘴相同距離的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度脈動(dòng)幅度變小，速度功率頻譜波峰值也減小。環(huán)境的溫度越高，進(jìn)入熱環(huán)境中的射流的流場(chǎng)就越趨于穩(wěn)定。
　　其次，本文研究了多組脈沖圓湍射流近場(chǎng)區(qū)流場(chǎng)的流場(chǎng)特性，并與相同的速度條件和邊界條件下的單射流進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，多組射流工況下的射流的核心長(zhǎng)度明顯長(zhǎng)于單射流工況下的射流的核心

5、長(zhǎng)度。以多組射流中的5號(hào)射流為例，射流軸線上的速度衰減慢于單射流工況下的射流，發(fā)生了渦流脫體的位置到射流噴嘴的距離較長(zhǎng)。多組射流工況下，到射流噴嘴相同距離的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度脈動(dòng)幅度比單射流工況下的小，速度功率頻譜波峰值也小。與單射流工況相比，多組射流工況下的射流流場(chǎng)更加趨于穩(wěn)定。
　　文章還對(duì)中心射流管不同中伸長(zhǎng)度下的脈沖圓湍同軸射流的流場(chǎng)特性進(jìn)行了研究，中伸長(zhǎng)度L分別為2.5Di、5Di、7.5Di。結(jié)果表明，隨著中伸長(zhǎng)度的增加，射

6、流的核心長(zhǎng)度變短，但都遠(yuǎn)大于單噴嘴條件下射流的核心長(zhǎng)度；除了中心射流管中伸長(zhǎng)度在2.5Di的工況下，中心射流的核心長(zhǎng)度加上中伸長(zhǎng)度可以有效地延長(zhǎng)中心射流的核心噴吹距離，其余工況均不能達(dá)到有效延長(zhǎng)中心射流核心噴吹距離的效果。同時(shí)在中心射流管中伸長(zhǎng)度在2.5Di的工況下，射流的核心區(qū)域也更加穩(wěn)定。
　　文章最后研究了濾袋在射流噴吹作用下的振動(dòng)問題。在恒定壓力作用下，濾袋的受迫振動(dòng)與濾袋的彈性模量、長(zhǎng)度、半徑、密度、厚度、作用在濾袋內(nèi)壁