计算流体力学软件fluent在烟气脱硫中的应用.doc

计算流体力学软件Fluent在烟气脱硫中的应用0 引言烟气脱硫是目前能大规模控制燃煤造成SO2污染最为有效的方法之一,而石灰石—石膏湿法脱硫技术以其脱硫效率高、吸收剂来源丰富、成本低廉、,脱硫吸收塔内流体流动的目的是强化气液两相的混合和质量传递、延长气液两相在塔内的接触时间、、,国内外对烟气脱硫吸收塔进行大量研究,主要采用实验方法,如研究塔的阻力特性、液滴运动速度沿塔高变化和TCA塔内温度场分布等,这些研究对指导工业应用具有重要意义,但其结果往往只针对特定的设备或结构,,putationalFluidDynamic,CFD)已成为研究三维流动的重要方法:周山明等[4]利用FLUENT计算空塔和喷淋状态下的塔热态流场,结果表明脱硫吸收塔入口处流场变化最剧烈、压降损失最大,并根据计算结果改造来流烟道;孙克勤等采用混合网格和随机颗粒生成模型对烟气脱硫吸收塔的热态流场进行数值模拟;郭瑞堂等采用FLUENT结合非稳态反应传质-,通过对内部流场进行分析验证本文模拟的合理性, 控制方程时均的不可压缩连续性方程和NS方程(RANS方程)如下: 湍流模型和多相流模型RNGk-ε湍流模型提供针对低雷诺数有效黏性的微分解析式,具备数值稳定性好、求解压力梯度精确以及工程实用等优点,因此本文的数值计算采用RNGk- 边界条件(1)入口边界条件:采用速度入口边界条件Vin=V0.(2)出口边界条件:采用出流边界条件.(3)物面条件:满足壁面黏附条件, 数值离散和求解(1)时间项的离散:采用直接1阶隐式离散.(2)空间项的离散:扩散项以中心差分格式进行差分,-速度耦合问题,离散方程以Gauss- 烟气脱硫数值模拟数值模拟对象为某个用于烟气脱硫的脱硫吸收塔,配有喷枪喷射浆液用于烟气脱硫,其脱硫过程涉及浆液对烟气中有害气体的吸收、浆液中Ca(OH),本文作相应简化,不考虑浆液中Ca(OH),本文从烟气及浆液的流动角度(速度分布)进行细致的分析研究,考虑到实际传热蒸发对烟气湿壁具有很好的抑制作用, 数值模拟对象吸收塔入口处烟气速度为6m/s,喷枪喷射浆液流速度为25m/,建立固连于塔体的坐标系,并约定:吸收塔对称面所在的面为xOy面,z轴垂直于xOy面并满足右手法则,,网