气固两相流绕流H型翅片管流动及积灰特性的数值模拟-山东大学.PDF

　第４２卷　第２期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１２年４月　 　 　　 Ｖｏｌ．４２　 Ｎｏ．２　　 　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ａｐｒ．２０１２　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１２）０２０１１２０６　　　ＤＯＩ：１０．６０４０／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２３９６１．２０１２．０２．０１９ 气固两相流绕流Ｈ型翅片管流动及 积灰特性的数值模拟 袁晓豆，史月涛 （山东大学能源与动力工程学院，山东 济南２５００６１） 摘要：为评价锅炉尾部烟道烟气流过Ｈ型翅片管省煤器时的积灰特性，使用Ｆｌｕｅｎｔ软件对气固两相流绕流Ｈ型翅 片管进行了冷态数值模拟。对颗粒相的计算采用单向耦合模型，忽略固相对气相的作用，在给定进口速度及烟气 颗粒相质量浓度条件下，得到绕流流场。计算结果表明：颗粒速度在Ｈ型翅片管迎风面呈Ｍ型分布；背风面呈Ｗ 型分布。Ｈ型翅片管开缝既可提高迎风面驻点附近速度，增强轴向吹扫分流，又可增大背风面的回流扰动。这种 速度分布特点使Ｈ型翅片管不易积灰。在此基础上，模拟了不同入口流速和颗粒质量浓度时的工况，计算结果表 明Ｈ型翅片管在高速高质量浓度下工作效果同样较好。 关键词：Ｈ型翅片管；气固两相流；数值模拟；积灰；回流 中图分类号：ＴＫ２２４　　　文献标志码：Ａ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗａｎｄａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙｏｎ ｇａｓｓｏｌｉｄｆｌｏｗａｒｏｕｎｄａｎＨｆｉｎｎｅｄｔｕｂｅ  ＹＵＡＮＸｉａｏｄｏｕ，ＳＨＩＹｕｅｔａｏ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆｌｕｅｇａｓｆｌｏｗｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＨｔｙｐｅｆｉｎｎｅｄｔｕｂｅｅｃｏｎｏｍｉ ｚｅｒ，ａｃｏｌｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅｌｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｇａｓｐａｒｔｉ ｃｌｅｆｌｏｗｂｙｉｇｎｏｒｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｏｎｔｈｅｇａｓｐｈａｓｅ．Ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙａｎａ ｌｙｚｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｇｉｖｅｎｉｎｌｅｔｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅ ｗａｓＭｔｙｐｅｏｎｔｈｅｗｉｎｄｗａｒｄｓｉｄｅａｎｄＷｔｙｐｅｏｎｔｈｅｌｅｅｗａｒｄｓｉｄｅｏｆｔｈｅＨｔｙｐｅｆｉｎｎｅｄｔｕｂｅ．ＴｈｅｓｅａｍｓｏｆｔｈｅＨｆｉｎｎｅｄ ｔｕｂｅｈａｄａｎａｘｉａｌｓｗｅｅｐｅｆｆｅｃｔａｔｔｈｅｓｔａｇｎａｎｔｐｏｉｎｔｏｎｔｈｅｗｉｎｄｗａｒｄｓｉｄｅａｎｄｃｏｕｌｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｂａｃｋｆｌｏｗｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｏｎ ｔｈｅｌｅｅｗａｒｄｓｉｄｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｂｅｈｅｌｐｆｕｌｔｏａｌｌｅｖｉａｔｅａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅＨｔｙｐｅｆｉｎｎｅｄｔｕｂｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｌｅｔｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｗｅ