電除塵器導(dǎo)流板角度對(duì)氣流分布均勻性影響的仿真研究

南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)生論文PAGEII摘要電除塵內(nèi)氣流分布均勻性是影響電除塵器效率的重要因素之一，而導(dǎo)流板角度對(duì)氣流分布均勻性的影響又十分重要，隨著新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布，電除塵器面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。因此，如何經(jīng)濟(jì)又有效地提高除塵效率，降低粉塵排放量，己成為電除塵工作者研究的熱點(diǎn)問題。目前研究氣流分布均勻性問題主要有模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算兩種方法。論文采用數(shù)值仿真對(duì)除塵器的主要影響因素進(jìn)行了研究。采用PRO/E軟件建立電除塵研究模型，并用ANSA軟件對(duì)模型進(jìn)行幾何處理和網(wǎng)格劃分，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件（CFX）中的標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型和壁面函數(shù)法來(lái)模擬電除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的分布。在對(duì)電除塵器導(dǎo)流板角度進(jìn)行研究后我們知道了合理調(diào)整導(dǎo)流板角度可以有效的改善電場(chǎng)中氣流分布的均勻程度。關(guān)鍵詞：電除塵器數(shù)值仿真導(dǎo)流板角度氣流分布AbstractAbstractUniformityofgas-flowdistributionisoneofimportantfactorwhichinfluencestheefficiencyofelectrostaticprecipitators(ESP).AndtheangleofESPisveryimportanttotheuniformityofgas-flowdistribution.Withthenewemissionsstandardspromulgated，ESPisfacingunprecedentedpressures.Therefore,howtoeconomicallyandeffectivelyimprovethedustingefficiencyandreducedustemissionshasalreadybecomeahighlyfocusedproblemforresearchers.Atpresenttherearetwomethodstosolvetheproblem;oneismodelexperiment,theotherisnumericalcalculation.Themajoreffectfactorsofthiselectricprecipitatorarestudiedwithnumericalsimulationmethod.Atfirst,usePRO/EsoftwaretobuildthegeometrymodelandANSAtodogeometriccleaningupandfiniteelementmesh.Then,basedonthestandardk-εmodelandthewallfunctionofthehydrodynamicssoftwareCFX，thedistributionsoftheflowfieldintheelectricprecipitatoraresimulated.Arrangingtheguideplatereasonablyontheperforatedplatesintheair-insmokeboxoftheESPcanbeeffectiveonimprovingtheuniformityofflowdistributioninelectricfield.AfterlearnabouttheangleofESPwecanseethatrationallyadjusttheangleofESPcaneffectivelyimprovethegas-flowdistributionoftheelectricfield.Keywords：electrostaticprecipitators(ESP)；numericalsimulation；theangleofESP；thegas-flowdistribution目錄目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1引言 11.2課題的目的及意義 11.3電除塵器氣流分布研究概況 21.3.1國(guó)外概況 21.3.2國(guó)內(nèi)概況 31.4課題的主要研究?jī)?nèi)容 4第二章基礎(chǔ)理論 52.1電除塵器概述 52.1.1電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 52.1.2電除塵器工作原理 92.2流體數(shù)值仿真理論基礎(chǔ)及CFD概述 102.2.1氣流分布數(shù)值計(jì)算方法 102.2.2湍流的近壁處理 132.2.3數(shù)值求解方法 132.2.4離散方程計(jì)算方法 152.2.5CFD技術(shù)概述 16第三章導(dǎo)流板角度對(duì)氣流分布均勻性影響的仿真研究 193.1重要公式及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 193.1.1電除塵效率公式 193.1.2氣流分布對(duì)電除塵器除塵效率的影響 193.1.3電除塵器中氣流分布不均勻的原因 203.1.4電除塵器的分類 213.1.5電除塵器氣流分布均勻性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 213.1.6流體的力學(xué)相似原則及模型相似準(zhǔn)則 223.2電除塵器原型及仿真模型參數(shù)確定 233.2.1進(jìn)行研究的原始資料(數(shù)據(jù)) 233.2.2幾何模型的網(wǎng)格劃分 253.3數(shù)值仿真內(nèi)容 273.3.1初始條件及邊界條件的確定 273.3.2數(shù)值仿真內(nèi)容 28第四章結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37第一章緒論第一章緒論1.1引言電除塵器是一種高效的除塵設(shè)備，由于其具有凈化效率高、設(shè)備阻力小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、運(yùn)行費(fèi)用低、能處理量大、溫度高的煙氣等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)的工業(yè)環(huán)境保護(hù)中。近年來(lái)，由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的排塵濃度由以前的150mg∕Nm3修訂為100mg∕Nm3，有的地方甚至規(guī)定為80mg∕Nm3—50mg∕Nm3。這樣，在舊的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)下建造的電除塵器明顯不能適應(yīng)新的形勢(shì)，出口濃度大多超標(biāo)，大批項(xiàng)目改造迫在眉睫，如何經(jīng)濟(jì)、高效地提高電除塵器收塵效率已成為電除塵工作者研究的熱點(diǎn)問題。影響電除塵器收塵效率的因素很多，其中氣流分布是一個(gè)重要因素，國(guó)內(nèi)外的某些設(shè)計(jì)經(jīng)常用增大集塵面積、增加電場(chǎng)長(zhǎng)度以彌補(bǔ)氣流分布不均的不足，這樣往往使一次投資和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用增大，而且許多舊設(shè)備不允許增加電場(chǎng)和設(shè)備規(guī)格。相比之下，進(jìn)行氣流分布調(diào)整，會(huì)起到一定的作用，其中調(diào)整導(dǎo)流板角度就是一個(gè)重要方面，論文中對(duì)3種導(dǎo)流板角度（30°、45°、60°)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析計(jì)算，從中得出最佳的方案。1.2課題的目的及意義影響電除塵器收塵效率與運(yùn)作經(jīng)濟(jì)性的因素很多,而針對(duì)不同的影響因素，電除塵技術(shù)的有著不同的發(fā)展動(dòng)態(tài)。如泛比電阻電除塵技術(shù)、電袋復(fù)合式除塵技術(shù)、移動(dòng)電極電除塵技術(shù)、薄膜電除塵技術(shù)、層流電凝聚技術(shù)、磁控電除塵技術(shù)、高濃度電除塵技術(shù)、等離子體技術(shù)、聲波清灰技術(shù)等等。電除塵器內(nèi)的氣流分布特性作為電除塵器設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)整的重要參數(shù)，也是影響電除塵器收塵效率的重要因素之一，而且電除塵器的除塵效率越高，其氣流分布的影響越顯著。氣流分布狀態(tài)對(duì)電除塵器收塵效率的影響早就引起國(guó)內(nèi)外研究者的重視。由于氣流分布不均造成除塵器運(yùn)行故障的例子很多，目前對(duì)失效電除塵器進(jìn)行改造時(shí)一般都要進(jìn)行氣流分布測(cè)試。氣流分布不均主要弊端一是灰斗揚(yáng)塵。靠近除塵器灰斗上部的氣流速度過(guò)高或者擋板設(shè)置不當(dāng)，都可能使正在落入灰斗的粉塵被卷走。如氣流在灰斗內(nèi)短路，則會(huì)卷走灰斗內(nèi)的粉塵，這就是所謂的灰斗二次揚(yáng)塵；二是粉塵高速流過(guò)電場(chǎng)的停留時(shí)間短，來(lái)不及沉降。這也減少了捕集的機(jī)率，細(xì)粉塵也易吹出；最后是氣流直接沖刷塵層或恰值振打時(shí)將粉塵吹起，致使排放粉塵過(guò)多。國(guó)內(nèi)外的某些設(shè)計(jì)經(jīng)常用增大集塵面積、增加電場(chǎng)長(zhǎng)度以彌補(bǔ)氣流分布不均的不足,這樣往往使一次投資和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用增大,而且許多舊設(shè)備不允許增加電場(chǎng)和設(shè)備規(guī)格。相比之下,進(jìn)行氣流分布調(diào)整，進(jìn)、出風(fēng)口稍加改造就可大幅提高收塵效率,工作量小、經(jīng)濟(jì)易行,且適用于所有的電除塵器改造。1.3電除塵器氣流分布研究概況1.3.1國(guó)外概況80年代以來(lái)，世界各國(guó)的除塵設(shè)備有了很大的發(fā)展。在美國(guó)，1963年頒布了潔凈空氣法(CleanAirAct)以后，于1970年、1975年、1977年多次修訂，1990年修訂和補(bǔ)充的潔凈空氣法經(jīng)國(guó)會(huì)通過(guò)后成為一部目前國(guó)際上最為嚴(yán)格和詳盡的法規(guī)。它的主要內(nèi)容包括確定有害空氣污染物的種類，并將全國(guó)劃分成達(dá)標(biāo)區(qū)，未達(dá)標(biāo)區(qū)(隨污染物不同而不同)，對(duì)后者限期達(dá)標(biāo)，同時(shí)實(shí)行排放許可證制度，此外還有關(guān)于汽車排放、酸雨和臭氧層保護(hù)等有關(guān)條款。在標(biāo)準(zhǔn)方面，美國(guó)制定了國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NAAQS),國(guó)家有害污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(NE-SNAPS)以及新污染源性能標(biāo)準(zhǔn)(NSPS)等，這些標(biāo)準(zhǔn)控制了污染物排放，而且愈來(lái)愈趨于嚴(yán)格，例如對(duì)電站，本世紀(jì)初美國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)是0.6lb/10^6Btu.1971年的NSPS規(guī)定為0.116/10^6Btu，而1978年的NSPS進(jìn)一步降低到0.031b/Btu，僅為本世紀(jì)初的1/20。在德國(guó)，規(guī)定各種工業(yè)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg∕m3，不久前公布的17B1mSchV標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定日平均濃度為l0mg∕m3,1/2小時(shí)的平均濃度為30mg∕m3。由于采用了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)粉塵排放量自60年代以來(lái)逐步降低，三十年來(lái)約降低了65%，并有進(jìn)一步的降低趨勢(shì)，而環(huán)境中總懸浮物(TSP)濃度也降低了約65%。從以上可以看出，依照發(fā)達(dá)國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，煙囪上已經(jīng)看不見煙塵。據(jù)美國(guó)R.W.Meilvaine報(bào)道，1992年全世界的電除塵器及袋式除塵器的市場(chǎng)如表所示。1992年除塵器的市場(chǎng)(百萬(wàn)美圓)表1.1除塵器市場(chǎng)表美國(guó)歐洲/非洲亞洲總計(jì)電除塵器60060012002400袋式除塵器8007007002200合計(jì)14001300190046001.3.2國(guó)內(nèi)概況我國(guó)自1973年第一次公布13種物質(zhì)的試行排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，各個(gè)工業(yè)部門都相繼制定了本行業(yè)的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)。例如，工業(yè)鍋爐的排放標(biāo)準(zhǔn)是按照大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的一、二、三類地區(qū)來(lái)確定的，1983年的標(biāo)準(zhǔn)(GB3841-83)分別為200mg∕Nm3,400mg∕Nm3,600mg∕Nm3,1992年公布的標(biāo)準(zhǔn)(GB13271一91)對(duì)于1992年8月1日前安裝的分別為200mg∕Nm3,300mg∕Nm3,400mg∕Nm3，而8月1日以后安裝的則分別為100mg∕Nm3,250mg∕Nm3,350mg∕Nm3，同時(shí)對(duì)二氧化硫的排放濃度也提出了要求。顯然要達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)就需要采用更高效率的除塵設(shè)備。我國(guó)的除塵設(shè)備自80年代以來(lái)也得到很大發(fā)展，全國(guó)生產(chǎn)各類除塵設(shè)備的制造廠約900多家，發(fā)展較快的是電除塵器和袋式除塵器。以電除塵器為例，70年代我們只有1—2個(gè)廠生產(chǎn)電除塵器，而目前電除塵器的生產(chǎn)廠已達(dá)136個(gè)，其中年產(chǎn)值超干萬(wàn)元的20多家。全行業(yè)產(chǎn)值近10億元。到1992年為止已制造電除塵器2800余臺(tái)，特別在電力工業(yè)中1979年全國(guó)僅18臺(tái)電除塵器，占火電廠鍋爐容量的4.8%,而到1989年10年間發(fā)展到165臺(tái)，占29.96%，目前在200MW及以上的大型發(fā)電機(jī)組已經(jīng)全部采用高效電除塵器。1.4課題的主要研究?jī)?nèi)容對(duì)電除塵器流場(chǎng)的分析，國(guó)內(nèi)外主要采用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種方法進(jìn)行研究。長(zhǎng)期以來(lái)，相對(duì)于極配、供電、振打來(lái)說(shuō)，氣流分布的研究相對(duì)落后，研究方法一直采用模型試驗(yàn)的方法。但試驗(yàn)的方法有其局限性，比如：模型試驗(yàn)時(shí)，只能測(cè)出幾個(gè)電場(chǎng)的進(jìn)出口斷面氣體速度分布值，而對(duì)整個(gè)電除塵器內(nèi)整體的氣流組織很難了解清楚；其次，采用模型試驗(yàn)的方法花費(fèi)的成本較大。而采用數(shù)值模擬的方法能很好的解決上述問題。隨著電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，數(shù)值模擬方法以其經(jīng)濟(jì)省時(shí)、重復(fù)性好、周期短等特點(diǎn)，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)的實(shí)驗(yàn)研究中。本課題采用數(shù)值計(jì)算的研究方法，采用有限元分析軟件CFX對(duì)電除塵器內(nèi)部的氣流分布情況進(jìn)行模擬，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)用Pro/E對(duì)電除塵器整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維數(shù)字化建模；(2)對(duì)除塵器內(nèi)部進(jìn)行計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真；(3)通過(guò)簡(jiǎn)化電除塵器氣流流動(dòng)的物理模型、確定網(wǎng)格類型和調(diào)整網(wǎng)格密度、選擇湍流模型、求解方法及數(shù)據(jù)后處理等方法等步驟，獲得優(yōu)化的除塵器流場(chǎng)分布規(guī)律。第二章基礎(chǔ)理論第二章基礎(chǔ)理論2.1電除塵器概述電除塵器是利用電場(chǎng)力將氣體中的粉塵粒子分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。電除塵器除塵效率高，即使對(duì)于粒徑1m的粒子也具有很高的效率；耐溫性能好，一般情況下可在350℃-400℃2.1.1電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介電除塵器主要由兩大部分組成。一部分是產(chǎn)生高壓直流電的供電機(jī)組和低壓控制裝置，俗稱電氣部分，另一部分是電除塵本體。煙氣在本體內(nèi)完成凈化過(guò)程。(1)供電控制系統(tǒng)高壓供電系統(tǒng)一般分布于電除塵器的頂部，一般為一個(gè)電場(chǎng)一套對(duì)應(yīng)一套高壓供電裝置，通過(guò)除塵器頂部的絕緣子箱與電暈極相連，低壓控制系統(tǒng)即為我們?cè)诩刂剖铱吹降母鱾€(gè)控制柜，與高壓供電系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，低應(yīng)控制系統(tǒng)同樣為一個(gè)電場(chǎng)對(duì)應(yīng)一套低壓控制系統(tǒng)，一般提到的電除塵器供電控制系統(tǒng)即為高壓供電與低壓控制的總稱，兩者不可分割。(2)本體部分如圖2.1所示：圖2.1電除塵器結(jié)構(gòu)示意圖如上圖所示，電除塵器本體主要部件包括：煙箱系統(tǒng)、電暈極系統(tǒng)、收塵極系統(tǒng)、槽形板系統(tǒng)、儲(chǔ)灰系統(tǒng)、殼體、管路、殼體保溫和梯子平臺(tái)等。①煙箱系統(tǒng)煙箱系統(tǒng)包括進(jìn)氣煙箱和出氣煙箱兩部分。進(jìn)氣煙箱是煙道與電場(chǎng)之間的過(guò)渡段。煙氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣煙箱要完成由進(jìn)氣煙箱的小管道截面到電場(chǎng)大截面的擴(kuò)散，此時(shí)，保持煙氣流速、流場(chǎng)分布均勻性的平衡過(guò)渡顯得尤為重要，因此，為了達(dá)到整個(gè)電場(chǎng)截面上氣流分布的均勻，進(jìn)氣煙箱采用喇叭形，并在其中裝有兩層以上的氣流均布板，同時(shí)在進(jìn)氣煙箱上要有對(duì)濕度、溫度、流速、動(dòng)靜壓及含塵濃度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)孔。出氣煙箱是已經(jīng)凈化過(guò)和煙氣由電場(chǎng)到出氣煙道的過(guò)渡段。這里對(duì)氣流分布的要求比較低，只需注意不要因?yàn)闊煔饬魉俚募眲∽兓瘜?duì)電場(chǎng)內(nèi)的氣流分布造成大的影響就可行了。②電暈極系統(tǒng)電暈極系統(tǒng)是產(chǎn)生電暈、建立電場(chǎng)的最主要構(gòu)件，它決定了放電的強(qiáng)弱。影響煙氣中粉塵荷電的性能，直接關(guān)系著除塵效率。另外，它的強(qiáng)度和可靠性也直接關(guān)系著整個(gè)電除塵器的安全運(yùn)行，所以電暈極系統(tǒng)是電除塵器設(shè)計(jì)、制造和安裝的關(guān)鍵部件。必須選配良好的線型、合理的結(jié)構(gòu)和適宜的振打。安裝時(shí)要保證嚴(yán)格的極間距，保證整個(gè)電暈極系統(tǒng)與電除塵器其它部件良好的絕緣性能和足夠的放電距離。實(shí)際運(yùn)行中常發(fā)生電暈極系統(tǒng)因振打、熱膨脹、積灰等造成極板或極線略發(fā)生變形而引發(fā)極間距變化的故障，其在運(yùn)行中的直接表現(xiàn)就是二次電壓升至較低電壓便發(fā)生閃絡(luò)，無(wú)法使二次電壓保持較高水平，除塵性能惡化。③收塵極系統(tǒng)收塵極系統(tǒng)是由若干排極板與電暈極相間排列，與電暈極共同組成電場(chǎng)，它是粉塵沉積的重要部件，直接影響著電除塵器的效率。收塵極一般由鋼材軋制。④槽形板系統(tǒng)排列在最后一個(gè)電場(chǎng)的出口端，較常見的形狀為“[”形與“]”形鋼錯(cuò)落組成的類似百葉窗的裝置，其原理是利用煙氣中殘余粉塵的慣性力對(duì)逸出電場(chǎng)的塵粒進(jìn)行再捕集，同時(shí)它還具有改善氣流分布和控制二次飛揚(yáng)的功能，所以它對(duì)提高除塵效率同樣具有顯著作用。⑤儲(chǔ)灰系統(tǒng)儲(chǔ)灰系統(tǒng)的功能是把從電極上落下來(lái)的粉塵進(jìn)行集中，并經(jīng)排灰系統(tǒng)送到其它裝置中去。一般集灰斗為四棱臺(tái)狀或棱柱狀，四棱臺(tái)狀灰斗多采用星形排灰閥順序定時(shí)排灰，棱柱狀灰斗多采用鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)連續(xù)排灰。電除塵器的儲(chǔ)灰系統(tǒng)事故較多，特別是定時(shí)排灰的灰斗，往往由于灰斗積灰過(guò)滿造成電暈極接地；連續(xù)排灰的灰斗積灰太少或斗壁密封不嚴(yán)會(huì)使空氣泄入引起二次飛揚(yáng)，此外，如果下部排灰裝置能力不夠也容易引起運(yùn)行故障?；叶穬A角過(guò)小或斗壁加熱保溫不良，會(huì)造成落灰不暢，甚至結(jié)塊堵塞。所以儲(chǔ)灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和安裝都應(yīng)引予以足夠重視，為了保證灰斗的安全運(yùn)行。有的電除塵器還采用了灰斗加熱（蒸汽加熱、電加熱或熱風(fēng)加熱）裝置和料位顯示、高低灰位報(bào)警等檢測(cè)裝置。為了防止氣流半旁路，在灰斗中要設(shè)置若干塊阻流板。⑥殼體殼體可以分為兩部分，一部分是承受電除塵器全部結(jié)構(gòu)重量及外部附加荷載（北方地區(qū)還須考慮冬季雪載）的框架；另一部分是用以將外部空氣與電除塵內(nèi)部隔開，獨(dú)立形成一個(gè)電除塵環(huán)境的墻板?，F(xiàn)代電除塵器幾乎都采用鋼質(zhì)殼體，殼體也有用鋼筋混凝土或磚砌筑的，當(dāng)捕集高溫及腐蝕性較大的煙氣時(shí)，則采用瓷磚或鉛板作內(nèi)襯。一般殼體耗鋼量占除塵器總鋼量的1/5~1/3，所以它是影響電除塵器經(jīng)濟(jì)性的重要因素。殼體不僅要有足夠的風(fēng)度、強(qiáng)度及嚴(yán)密性，而且要考慮工作環(huán)境下的耐腐蝕性和穩(wěn)定性。因?yàn)樵谶\(yùn)行前后，電除塵器各構(gòu)件受熱要發(fā)生變形，所以電除塵器殼體下部的支座不能都與基礎(chǔ)固定，而是只有一點(diǎn)固點(diǎn)，其余各點(diǎn)采用各種形式的活動(dòng)支座，使其沿指示方向滑動(dòng)。⑦管路系統(tǒng)火電廠電除塵器的管路系統(tǒng)一般包括三個(gè)部分：一是蒸汽加熱管路，由汽輪機(jī)抽汽或其它蒸汽源引來(lái)蒸汽，通過(guò)緊帖在電除塵器外壁上的盤管對(duì)除塵器進(jìn)行局部加熱，一般灰斗加熱多采用這種形式，本次實(shí)習(xí)的長(zhǎng)樂電廠采用蛇形管蒸汽加熱；二是熱風(fēng)保養(yǎng)管路，由空氣預(yù)熱器（用鍋爐尾部煙道煙氣余熱加熱空氣的部件）引來(lái)熱風(fēng)，穿過(guò)灰斗壁直接通入除塵器內(nèi)部，作為停機(jī)時(shí)保養(yǎng)及水沖洗后烘干的熱源，也有在除塵器運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)地向電瓷軸、絕緣瓷支柱、瓷套管等（電暈極與殼體之間的絕緣裝置）部位進(jìn)行熱風(fēng)吹掃，以防表面積灰；三是積灰沖洗管路，用管道與消防水源接通，停機(jī)時(shí)將水引入電除塵器內(nèi)部，對(duì)電極進(jìn)行沖洗，這種方法省時(shí)省力，清洗效果明顯，工作條件也好，所以普遍采用這種方法，也有用壓縮空氣進(jìn)行吹掃的，但由于操作條件差，吹掃效果不好，目前已基本被淘汰。⑧保溫系統(tǒng)保溫不良不僅會(huì)影響電場(chǎng)內(nèi)氣流分布的均勻性或由于絕緣子結(jié)露造成沿面爬電而影響電除塵器的正常工作，而且還會(huì)導(dǎo)致電除塵器銹蝕，若保溫層敷設(shè)質(zhì)量差，使用壽命短，必將造成人力和物力的浪費(fèi)，因此殼體保溫的設(shè)計(jì)施工同樣也是不可忽視的，保溫材料要選熱阻大、重量輕、易敷設(shè)的材料，如巖棉板、礦渣棉板、玻璃棉氈、微孔硅酸鈣、蛭石板、珍珠巖板等。保溫層的護(hù)板材料要選耐腐蝕、抗老化、方便施工的板材，并要求斷面呈波形，如薄的刷漆鋼板、玻璃鋼瓦楞板等，對(duì)保溫層和護(hù)板的敷設(shè)，要做到敷設(shè)連續(xù)，搭縫嚴(yán)密，防止漏雨。⑨梯子平臺(tái)梯子平臺(tái)是通往除塵器各部位的通道，又是進(jìn)行維護(hù)檢修和測(cè)試采樣的工作臺(tái)，要求平臺(tái)既寬暢通達(dá)、堅(jiān)固耐用，并具有一定的裝飾效果，還要結(jié)構(gòu)合理、選材適當(dāng)、方便施工、節(jié)省投資。一般在開設(shè)人孔門的部位、排灰器下部、電暈極和收塵極振打傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所在處、開設(shè)測(cè)孔處、高壓電纜終端附近及電除塵頂部均應(yīng)設(shè)有平臺(tái)和扶梯。2.1.2電除塵器工作原理電除塵器通過(guò)最基本的工作部件一對(duì)放電電極和接地的收塵電極，當(dāng)對(duì)放電電極通過(guò)高壓直流電時(shí)，在兩極間建立極不均勻的高壓電場(chǎng)，使極間氣體電離，產(chǎn)生正離子、負(fù)離子、自由電子，正離子驅(qū)向電極最后被中和，自由電子附著在氣體分子上形成負(fù)離子。負(fù)離子在電廠的作用下向陽(yáng)極板移動(dòng)，并且自身還作不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，從而使負(fù)離子很快充滿整個(gè)電場(chǎng)空間。當(dāng)含塵的煙氣進(jìn)入電除塵器電場(chǎng)中時(shí)，其中的塵粒和這些負(fù)離子碰撞產(chǎn)生荷電，同時(shí)受到各種力的作用。在這些力的作用下塵粒以一定的速度向陽(yáng)極板驅(qū)進(jìn)，最后附著在陽(yáng)極板的表面。當(dāng)塵粒達(dá)到一定厚度時(shí)，借助振打作用，使它從陽(yáng)極板表面剝離并落入灰斗，從而完成電除塵器除塵的基本過(guò)程。如圖2.2所示。圖2.2電除塵器原理圖(1)電暈放電：在電暈極與收塵極之間施加高壓直流電，使電暈極系統(tǒng)電壓超過(guò)臨界電壓，產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象。(2)氣體電離：電暈放電，使電極周圍的空氣電離，產(chǎn)生大量的自由電子和正離子。(3)含塵氣體帶電：含塵氣流通過(guò)電場(chǎng)空間時(shí)，自由電子、正離子與粉塵碰撞并附著其上，實(shí)現(xiàn)粉塵荷電。(4)帶電粉塵顆粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：荷電粉塵在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的作用下被驅(qū)往收塵極，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)動(dòng)后到達(dá)收塵極并附著在收塵極上。(5)振打清灰：帶負(fù)電荷的塵粒與沉降電極接觸后失去電荷，粘附于收塵極板表面，然后借助振打裝置使收塵極振動(dòng)，塵粒離開電極落到電除塵器下部的灰斗中。2.2流體數(shù)值仿真理論基礎(chǔ)及CFD概述2.2.1氣流分布數(shù)值計(jì)算方法(1)電除塵器內(nèi)氣流流動(dòng)的描述實(shí)際電除塵器內(nèi)的氣流和粒子是復(fù)雜的氣一固兩相流動(dòng)。在工業(yè)電除塵器的氣流形態(tài)為湍流，支配著粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是湍流特性所引起的、曲折蜿蜒的氣流形態(tài)，粒子在電除塵器電場(chǎng)中的驅(qū)進(jìn)速度為0.1耐5左右，氣流平均速度為1耐5左右，粒子的軌跡是極不穩(wěn)定，在平均的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的途徑疊加著極不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，由于被氣流攜帶的粒子除了受庫(kù)侖力外，沒有或幾乎沒有任何動(dòng)力傳遞損耗，對(duì)小于10—20納米的粒子，其運(yùn)動(dòng)狀況主要取決于氣流，而電場(chǎng)影響只是次要的因素，只有當(dāng)粒子偶然地進(jìn)入到庫(kù)侖力能夠起作用的層流邊界區(qū)以內(nèi)，才有可能被捕集。因此在研究電除塵器氣流分布時(shí)，可以忽略粒子，研究純氣流的情況。流體試驗(yàn)表明，當(dāng)Reyll0lds數(shù)小于某一臨界值時(shí)，流動(dòng)是平滑的，相鄰的流體層彼此有序地流動(dòng)，這種流動(dòng)稱作層流。當(dāng)Reyllolds數(shù)大于臨界值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一系列復(fù)雜的變化，最終導(dǎo)致流動(dòng)特征的本質(zhì)變化，流動(dòng)呈無(wú)序的混亂狀。這時(shí)，即使是邊界條件保持不變，流動(dòng)也是不穩(wěn)定的，速度等流動(dòng)特性都隨機(jī)變化，這種狀態(tài)稱為湍流。無(wú)論湍流運(yùn)動(dòng)多么復(fù)雜，非穩(wěn)態(tài)的Navier-stakes方程對(duì)于湍流的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)仍是適用的。(2)電除塵器氣流流動(dòng)的物理模型電除塵器氣流動(dòng)速度一般不大，因此可將空氣當(dāng)作不可壓縮流體看待，而且氣體溫度變化不大，也即密度變化不大，因此可認(rèn)為氣體流動(dòng)符合Bonssinesq假設(shè)。氣體的粘性不可忽略，而且流動(dòng)通常都是湍流流動(dòng)。綜上所述，電除塵器內(nèi)氣流流動(dòng)的物理模型可總結(jié)如下:①恒溫、低速、不可壓縮流體流動(dòng);②湍流;③符合Boussinesq假設(shè)。(3)湍流數(shù)值計(jì)算模型目前對(duì)湍流模擬的方法可以分為:直接數(shù)值模擬方法，非直接數(shù)值模擬方法。所謂直接數(shù)值模擬方法就是直接求解瞬時(shí)湍流控制方程，而非直接數(shù)值模擬方法就是不直接計(jì)算湍流的脈動(dòng)特性，而是設(shè)法對(duì)湍流做某種程度的近似和簡(jiǎn)化處理。依據(jù)所采用的近似和簡(jiǎn)化方法不同，非直接數(shù)值模擬方法分為大渦模擬、統(tǒng)計(jì)平均法和Reyn01ds平均法。如圖2.3所示：圖2.3三維湍流數(shù)值計(jì)算方法及相應(yīng)的湍流模型①直接數(shù)值模擬(DNs:DireedyNulnericalsimulation)方法就是直接用瞬時(shí)的N-s方程對(duì)湍流進(jìn)行計(jì)算，無(wú)須作任何簡(jiǎn)化或近似，理論上可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。但是直接數(shù)值模擬方法對(duì)內(nèi)存空間及計(jì)算速度要求非常高，目前還無(wú)法用于真正意義上的工程計(jì)算。②大渦模擬(LES:LargeEddysimulation)的基本思想就是用瞬時(shí)的N一5方程直接模擬湍流中的大尺度渦，而不直接模擬小尺度渦，小渦對(duì)大渦的影響通過(guò)建立模型來(lái)模擬。大渦模擬對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存及CPU速度的要求仍比較高，但低于直接數(shù)值模擬方法，目前在工作站和高檔PC機(jī)上已經(jīng)可以開展大渦模擬工作。③統(tǒng)計(jì)平均法是基于湍流相關(guān)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)理論，主要用相關(guān)函數(shù)及譜分析的方法來(lái)研究湍流結(jié)構(gòu)，在工程上應(yīng)用不很廣泛。④目前工程中最常采用的還是Reynolds平均法，在這類方法中，將非穩(wěn)態(tài)的控制方程對(duì)時(shí)間作平均，在所得的關(guān)于時(shí)均物理量的控制方程中包含了脈動(dòng)量乘積的時(shí)均值等未知量，于是，所得方程的個(gè)數(shù)小于未知量的個(gè)數(shù)，而且不可能依靠進(jìn)一步的時(shí)均處理量使控制方程組封閉。要使方程封閉，必須做出假設(shè)，即建立模型，這種模型把未知的更高階的時(shí)間平均值表示成較低階的計(jì)算中可以確定的量的函數(shù)。這種方法是目前工程湍流計(jì)算中使用的基本方法。在Reynolds時(shí)均方程法中，又有Reynolds應(yīng)力方程法及湍流粘性系數(shù)法兩大類。在Reynolds應(yīng)力方程法中，對(duì)于在時(shí)均過(guò)程中引入的兩個(gè)脈動(dòng)值乘積的時(shí)均項(xiàng)再建立偏微分方程。湍流粘性系數(shù)(或渦粘性)法是目前工程流動(dòng)與算中應(yīng)用最廣的方.法。在湍流粘性系數(shù)法中，把湍流應(yīng)力表示成湍流粘性系數(shù)的函數(shù)。在引入Boussinesq假設(shè)以后，計(jì)算湍流流動(dòng)的關(guān)鍵就在于如何確定湍流粘性系數(shù)。湍流模型就是把湍流粘性系數(shù)與湍流時(shí)均參數(shù)聯(lián)系起來(lái)的關(guān)系式。依據(jù)確定湍流粘性系數(shù)的微分方程數(shù)目的多少，又分為零方程模型、一方程模型及兩方程模型等。作為湍流的統(tǒng)計(jì)變量，除了上述的時(shí)均速度和壓力、Reynolds應(yīng)力外，湍流動(dòng)能k和耗散率也是非常重要的指標(biāo)。目前在工程中使用最為廣泛，最基本的兩方程模型是標(biāo)準(zhǔn)k-模型。此外還有各種改進(jìn)的k-模型，比較著名的是RNGk-模型和Realizablek-模型，改進(jìn)的k-模型對(duì)于強(qiáng)旋流或有較大壓力梯度、帶有彎曲壁面的流動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。由于標(biāo)準(zhǔn)模型計(jì)算量合適，有較多數(shù)據(jù)積累和相當(dāng)精度，本文將選取雙方程模型中的標(biāo)準(zhǔn)k-模型。標(biāo)準(zhǔn)k-模型是建立在半經(jīng)驗(yàn)公式模型的基礎(chǔ)上，模型輸運(yùn)方程組源于湍流動(dòng)能k和其耗散率。模型中計(jì)算k的輸運(yùn)方程源于精確方程，而模型中計(jì)算。的輸運(yùn)方程則有一定的物理含義。(4)控制方程用標(biāo)準(zhǔn)k-模型求解流動(dòng)及換熱問題時(shí)，控制方程包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程、k方程、方程。2.2.2湍流的近壁處理標(biāo)準(zhǔn)的k-方程湍流模型只適用于離開壁面一定距離的湍流區(qū)域。在近壁面區(qū)域由于壁面的限制，近壁面區(qū)域內(nèi)粘性力起著主要作用。此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的k-雙方程湍流模型不再適用，此時(shí)可采用壁面函數(shù)法來(lái)處理。有兩種方法可以將k-模型應(yīng)用于粘性起主要作用的近壁面區(qū)域，它們是低雷諾數(shù)湍流模型和壁面函數(shù)法。低雷諾數(shù)湍流模型需要在近壁面區(qū)域布置大量的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，這就需要付出大量的計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存。壁面函數(shù)法即在粘性支層內(nèi)不布置任何節(jié)點(diǎn)，把第一個(gè)與壁面相鄰的節(jié)點(diǎn)布置在旺盛湍流區(qū)域內(nèi)，也就是將與壁面相鄰的第一個(gè)控制容積取得很大，這時(shí)壁面上的切應(yīng)力與熱流密度仍按第一個(gè)內(nèi)節(jié)點(diǎn)與壁面上的速度和溫度之差來(lái)計(jì)算，這種方法節(jié)省內(nèi)存與計(jì)算時(shí)間，在工程湍流計(jì)算中應(yīng)用較廣。2.2.3數(shù)值求解方法(1)有限差分法(finitedifferencemethod，F(xiàn)DM)它是數(shù)值方法中最經(jīng)典的方法。它是將求解域劃分為差分網(wǎng)格，用有限個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)代替連續(xù)的求解域，然后將偏微分方程（控制方程）的導(dǎo)數(shù)用差商代替，推導(dǎo)出含有離散點(diǎn)上有限個(gè)未知數(shù)的差分方程組。求差分方程組（代數(shù)方程組）的解，就是微分方程定解問題的數(shù)值近似解，這是一種直接將微分問題變?yōu)榇鷶?shù)問題的近似數(shù)值解法。這種方法發(fā)展較早，比較成熟，較多用于求解雙曲型和拋物型問題（發(fā)展型問題）。用它求解邊界條件復(fù)雜，尤其是橢圓型問題不如有限元法或有限體積法方便。(2)有限體積法(finitevolumemethod，F(xiàn)VM)它是近年發(fā)展非常迅速的一種離散化方法，其特點(diǎn)是計(jì)算效率高。目前在CFD領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其基本思路是：將計(jì)算區(qū)域劃分為網(wǎng)格，并使每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)周圍有一個(gè)互不重復(fù)的控制體積；將待解的微分方程（控制方程）對(duì)每一個(gè)控制體積分，從而得到一組離散方程。其中的未知數(shù)是網(wǎng)格點(diǎn)上的因變量，為了求出控制體的積分，必須假定因變量值在網(wǎng)格點(diǎn)之間的變化規(guī)律。從積分區(qū)域的選取方法看來(lái)，有限體積法屬于加權(quán)余量法中的子域法，從未知解的近似方法看來(lái)，有限體積法屬于采用局部近似的離散方法。簡(jiǎn)言之，子域法加離散，就是有限體積法的基本方法。(3)有限元法(finiteelementmethod，F(xiàn)EM)它與有限差分法都是廣泛應(yīng)用的流體力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法。有限元法是將一個(gè)連續(xù)的求解域任意分成適當(dāng)形狀的許多微小單元，并于各小單元分片構(gòu)造插值函數(shù)，然后根據(jù)極值原理（變分或加權(quán)余量法），將問題的控制方程轉(zhuǎn)化為所有單元上的有限元方程，把總體的極值作為個(gè)單元極值之和，即將局部單元總體合成，形成嵌入了指定邊界條件的代數(shù)方程組，求解該方程組就得到各節(jié)點(diǎn)上待求的函數(shù)值。有限元法的基礎(chǔ)是極值原理和劃分插值，它吸收了有限差分法中離散處理的內(nèi)核，又采用了變分計(jì)算中選擇逼近函數(shù)并對(duì)區(qū)域積分的合理方法，是這兩類方法相互結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短發(fā)展的結(jié)果。它具有廣泛的適應(yīng)性，特別適用于幾何及物理?xiàng)l件比較復(fù)雜的問題，而且便于程序的標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)橢圓型問題（平衡態(tài)問題）有更好的適應(yīng)性。有限元法因求解速度較有限差分法和有限體積法滿，因此，在商用CFD軟件中應(yīng)用并不普遍，目前的商用CFD軟件中，F(xiàn)IDAP采用的是有限元法。而有限元法目前在固體力學(xué)分析中占絕對(duì)比例，幾乎所有的固體力學(xué)分析軟件都是采用有限元法。(4)有限分析法(finiteanalyticmethodFAM)有限分析法與有限差分法相似，所不同的是每一個(gè)節(jié)點(diǎn)與相鄰的4個(gè)網(wǎng)格(二維)問題組成計(jì)算單元，即每一個(gè)計(jì)算單元由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)與8個(gè)鄰點(diǎn)組成。它的主要缺點(diǎn)是系數(shù)不像有限容積法中那樣有明確的物理意義，對(duì)不規(guī)則區(qū)域的適應(yīng)性也較差。目前己應(yīng)用于流動(dòng)與傳熱計(jì)算的數(shù)值方法還有邊界元法等一些其它法。但是就實(shí)施的簡(jiǎn)易，發(fā)展的成熟及應(yīng)用的廣泛等方面綜合評(píng)價(jià)，有限容積法無(wú)疑居優(yōu)。由于有限體積法繼承了有限差分法的豐富格式，具有良好的守恒性，能像有限元素法那樣采用各種形狀的網(wǎng)格以適應(yīng)復(fù)雜的邊界幾何形狀，卻比有限元素法簡(jiǎn)便得多，因此，現(xiàn)在大多數(shù)CFD軟件都采用有限體積法。各種離散化方法的區(qū)別：簡(jiǎn)短而言，有限元法，將物理量存儲(chǔ)在真實(shí)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上，將單元看成由周邊節(jié)點(diǎn)及型函數(shù)構(gòu)成的統(tǒng)一體；有限體積法往往是將物理量存儲(chǔ)在網(wǎng)格單元的中心點(diǎn)上，而將單元看成圍繞中心點(diǎn)的控制體積，或者在真實(shí)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上定義和存儲(chǔ)物理量，而在節(jié)點(diǎn)周圍構(gòu)造控制體。2.2.4離散方程計(jì)算方法在得到流場(chǎng)控制方程的離散形式后，就需要決定采用什么解法來(lái)解這些代數(shù)方程組。目前有藕合式解法、分離式解法和壓力修正算法三種。(1)藕合式解法藕合式解法同時(shí)求解離散化的控制，聯(lián)立求出各變量u、v、w、P等，可分為所有變量整場(chǎng)聯(lián)立求解(隱式解法)、部分變量整場(chǎng)聯(lián)立求解(顯隱式解法)和在局部地區(qū)對(duì)所有變量整場(chǎng)聯(lián)立求解(顯式解法)。其求解過(guò)程為:①假定初始?jí)毫退俣鹊茸兞?，確定離散方程的系數(shù)及常數(shù)項(xiàng)等。②聯(lián)立求解連續(xù)方程、動(dòng)量方程、能量方程。③求解湍流方程及其他標(biāo)量方程。④判斷但錢時(shí)間不上的計(jì)算是否收斂。若不收斂，返回到第②步，迭代計(jì)算。若收斂，重復(fù)上述步驟，計(jì)算下一時(shí)間步的物理量。藕合式解法需要較多的計(jì)算機(jī)內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間，計(jì)算效率較低。(2)分離式解法所謂分離式解法，就是對(duì)各變量代數(shù)方程組逐個(gè)地、有序地進(jìn)行求解。分離式解法可分為非原始變量法和原始變量法。非原始變量法包括渦量一流函數(shù)法、渦量一速度法等，渦量一流函數(shù)法不直接求解原始變量u、v、w、p，而是求解旋度o，和流函數(shù)勸，渦量一速度法不直接求解原始變量P，而是求解旋度。和速度u、v、w。原始變量法中目前使用最廣泛的方法就是壓力修正法，在每一時(shí)間步的運(yùn)算中，先給出壓力場(chǎng)的初始猜測(cè)值，據(jù)此求出猜測(cè)的速度場(chǎng)。再求據(jù)連續(xù)方程導(dǎo)出的壓力修正方程，對(duì)猜測(cè)的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行修正。如此循環(huán)往復(fù)，可得出壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的收斂解。壓力修正法有多種實(shí)現(xiàn)方式，其中壓力耦合方程組的半隱式方法(SIMPLE算法)應(yīng)用最為普遍。(3)壓力修正(SIMPLE)算法SIMPLE是英文“Semi-ImplicitMethodforPressure-LinkedEquations”的縮寫，意為“求解壓力耦合方程組的半隱式方法”。在對(duì)Navier-Stokes方程的離散形式進(jìn)行迭代求解的任一層次上，可以給定一個(gè)壓力場(chǎng)(它可以是假定的或是上一層次計(jì)算所得出的結(jié)果)求解離散形式的動(dòng)量方程。一個(gè)正確的壓力場(chǎng)應(yīng)該使計(jì)算得到的速度場(chǎng)滿足連續(xù)性方程。但據(jù)這樣給定的壓力場(chǎng)計(jì)算而得的速度場(chǎng)，未必能滿足連續(xù)性方程，因此要對(duì)給定的壓力場(chǎng)作改進(jìn)，即進(jìn)行修正，修正的原則是:與改進(jìn)后的壓力場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的速度場(chǎng)能滿足這一迭代層次上的連續(xù)性方程。據(jù)此原則，我們把由動(dòng)量方程的離散形式所規(guī)定的壓力與速度的關(guān)系代入連續(xù)方程的離散形式，從而得到壓力修正方程，由壓力修正方程得出壓力修正值。接著，根據(jù)修正后的壓力場(chǎng)，求得新的速度場(chǎng)。然后檢查速度場(chǎng)是否收斂。若不收斂，用修正后的壓力值作為給定的壓力場(chǎng)，開始下一層次的計(jì)算。如此反復(fù)，直到獲得收斂的解。2.2.5CFD技術(shù)概述(1)CFD簡(jiǎn)介CFD的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。CFD軟件最早于20世紀(jì)70年代誕生在美國(guó)，但真正得到較廣泛的應(yīng)用是近幾年的事。CFD軟件現(xiàn)在已成為解決各種流體流動(dòng)與傳熱問題的強(qiáng)有力工具，過(guò)去只能依靠實(shí)驗(yàn)手段才能得到的某些結(jié)果，現(xiàn)在完全可以借助CFD模擬來(lái)準(zhǔn)確獲取。CFD研究方法是運(yùn)用流體力學(xué)的系統(tǒng)理論結(jié)合各種實(shí)驗(yàn)所獲得的成果，針對(duì)各個(gè)具體流動(dòng)問題建立數(shù)學(xué)模型，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)編程計(jì)算，在計(jì)算機(jī)虛擬空間內(nèi)再現(xiàn)所模擬的流動(dòng)現(xiàn)象，從而解決所模擬的工程實(shí)際問題。數(shù)值模擬計(jì)算的步驟是，對(duì)需模擬計(jì)算的工程實(shí)際問題，運(yùn)用描述流體流動(dòng)的基本方程和具體的初始條件與邊界條件建立數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)技術(shù)編程計(jì)算和進(jìn)行虛擬空間的模擬顯示，重復(fù)或再現(xiàn)實(shí)際已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生的復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象，從而得到問題的解。雖然數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果是近似的，但一般能達(dá)到工程上所要求的精度。相對(duì)于計(jì)算機(jī)虛擬空間的數(shù)值計(jì)算來(lái)說(shuō)，實(shí)際的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與模型實(shí)驗(yàn)一般稱之為物理模擬或物理模型試驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)值模擬較物理模擬在人力與物力上節(jié)省，而且還具有不像物理模擬受相似律的限制的優(yōu)點(diǎn)。但數(shù)值模擬必須建立在物理概念正確的力學(xué)規(guī)律明確的基礎(chǔ)上，而且一定要接受實(shí)驗(yàn)與原型觀測(cè)的檢驗(yàn)。因此，對(duì)于一些重要的工程流體力學(xué)問題的研究，還要采用理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的途徑。目前，CFX在航空航天、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、石油化工、能源、汽車、機(jī)械制造、生物技術(shù)、水處理、冶金、環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。(2)CFX軟件的特點(diǎn)主要有：①精確的數(shù)值方法區(qū)別于其它CFD軟件，CFX采用了基于有限元的有限元體積法。基于有限元的有限體積法保證了在有限元體積法的守恒特性的基礎(chǔ)上，還吸收了有限元法的數(shù)值精確性。在CFX中，基于有限元的有限體積法，對(duì)六面體網(wǎng)格單元采用24點(diǎn)插值，而單純的有限體積法僅采用6點(diǎn)插值；對(duì)四面體網(wǎng)格單元采用60點(diǎn)插值，而單純的有限元體積法僅采用4點(diǎn)插值。在湍流模型的應(yīng)用上，除了常用的湍流模型外，CFX最先使用了分離渦模擬等高級(jí)湍流模型。②快速穩(wěn)健的求解方案CFX是第一個(gè)發(fā)展和使用全隱式多網(wǎng)格耦合求解技術(shù)的商業(yè)化軟件，這種求解技術(shù)避免了傳統(tǒng)算法需要“假設(shè)壓力項(xiàng)-求解-修正壓力項(xiàng)”的反復(fù)迭代過(guò)程，而同時(shí)求解動(dòng)量方程和連續(xù)方程，加上其多網(wǎng)格技術(shù)，CFX的計(jì)算速度和穩(wěn)定性較傳統(tǒng)方法提高了很多。③豐富的物理模型CFX擁有包括流體流動(dòng)、傳熱、輻射、多相流、化學(xué)反應(yīng)、燃燒等問題的豐富的通用物理模型；還擁有諸如氣蝕、凝固、沸騰、多孔介質(zhì)、相間傳質(zhì)、非牛頓流、噴霧干燥、動(dòng)靜干涉、真實(shí)氣體等大批復(fù)雜現(xiàn)象的實(shí)用模型。④領(lǐng)先的流固耦合技術(shù)借助于ANSYS在物理場(chǎng)方面深厚的技術(shù)基礎(chǔ)，以及CFX在流體力學(xué)分析方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。ANSYS與CFX推出了目前世界上最優(yōu)秀的流固耦合技術(shù)。(3)CFD求解過(guò)程無(wú)論是流動(dòng)問題、傳熱問題，還是穩(wěn)態(tài)問題、瞬態(tài)問題，其求解過(guò)程都可用圖所示的CFD求解流程圖來(lái)表示，求解過(guò)程主要包括建立控制方程、確定邊界條件與初始條件、劃分計(jì)算網(wǎng)格等9個(gè)步驟。如圖2.4所示：圖2.4CFD求解過(guò)程第三章導(dǎo)流板角度對(duì)氣流分布均勻性影響的仿真研究第三章導(dǎo)流板角度對(duì)氣流分布均勻性影響的仿真研究3.1重要公式及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3.1.1電除塵效率公式電除塵器的除塵效率常用經(jīng)典的多依奇（Deutsch）公式表示：（3.1）式中：P———粉塵透過(guò)率，%；L———電場(chǎng)長(zhǎng)度，m；———粉塵驅(qū)進(jìn)速度，；S———集塵極和放電極的中心距（即異極距），m；A———集塵極面積，；q———處理煙氣量，；———電場(chǎng)內(nèi)煙氣平均速度，；f———每單位煙氣量的集塵極板面積（即比集塵面積），上式表示電場(chǎng)內(nèi)煙氣速度是以指數(shù)函數(shù)關(guān)系影響除塵效率或粉塵穿透率的。當(dāng)電場(chǎng)內(nèi)煙氣速度在平均速度上下波動(dòng)時(shí)，增大所造成的粉塵透過(guò)率增加始終大于-時(shí)所相應(yīng)減少的-。所以電場(chǎng)內(nèi)氣流分布不均勻必然導(dǎo)致粉塵透過(guò)率的增大，即除塵效率的降低。3.1.2氣流分布對(duì)電除塵器除塵效率的影響電除塵器內(nèi)氣流分布均勻與否對(duì)電除塵器除塵效率的影響，不亞于電場(chǎng)中伏-安特性的影響。氣流分布不均勻可使電除塵器除塵效率大幅度下降。氣流分布不均勻會(huì)使局部流速過(guò)高而使除塵效率降低，并增大集塵板及灰斗中粉塵的二次飛揚(yáng)，使電除塵器的工作性能變壞。電除塵器的氣流分布與進(jìn)口導(dǎo)向、板的形狀及安裝位置、氣流分布板的形式等因素都有關(guān)，從而可使除塵效率上下波動(dòng)20%—30%。氣流在進(jìn)入電除塵器的進(jìn)氣煙箱前，由于氣流管壁的摩擦，氣流經(jīng)過(guò)曲率半徑很小的彎頭，管道中有粉塵沉積，這些原因會(huì)造成氣流的嚴(yán)重紊亂，所以在進(jìn)氣煙箱的流道中加裝氣流分布裝置是必不可少的。因此設(shè)計(jì)合理的氣流分布裝置可達(dá)到滿意的氣流均勻分布效果。氣流分布不均對(duì)電除塵器除塵效率的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)在含塵氣體流速不同的區(qū)域所捕集到的粉塵量不同。氣流速度高的區(qū)域，捕集的粉塵量少；氣流速度低的區(qū)域，捕集的粉塵量多。但因速度低而增大粉塵捕集量不足以彌補(bǔ)風(fēng)速高而減少的粉塵捕集量，造成總的除塵效率降低。(2)局部氣流速度高的地方會(huì)出現(xiàn)沖刷現(xiàn)象，將已經(jīng)沉積在收塵極板上和灰斗內(nèi)的粉塵再次大量揚(yáng)起，產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，特別是出口處的二次揚(yáng)塵會(huì)顯著降低除塵效率。(3)局部氣流速度過(guò)高將使收塵極板表面產(chǎn)生壓力梯度，使顆粒受到與電場(chǎng)力相反的壓力，阻礙微小顆粒向收塵極板接近。(4)在低流速區(qū)域，電暈線上可能積灰過(guò)多，抑制電暈的產(chǎn)生，一起不均勻的電暈放電，使除塵過(guò)程處于不正常的狀態(tài)，并且會(huì)形成低溫區(qū)域而引起局部的殼體腐蝕。(5)當(dāng)局部煙氣流速高于一定值時(shí)，驅(qū)進(jìn)速度會(huì)隨著流速的增加而降低。3.1.3電除塵器中氣流分布不均勻的原因電除塵器內(nèi)部氣流分布不均勻的原因主要有：(1)在煙氣從產(chǎn)生煙氣的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)入電除塵器的過(guò)程中,煙道彎頭未設(shè)導(dǎo)流板或?qū)Я靼逶O(shè)計(jì)不合理,造成除塵器來(lái)流不均勻。(2)入口煙箱氣流分布板設(shè)計(jì)不合理,造成除塵器進(jìn)流不均勻。(3)電除塵器本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷,造成局部阻力過(guò)大。(4)電除塵器左右室煙氣分配不均,產(chǎn)生偏流。(5)實(shí)際煙氣量大大高于設(shè)計(jì)值,造成局部渦流。(6)設(shè)備漏風(fēng)嚴(yán)重。3.1.4電除塵器的分類靜電除塵器型式多種多樣。根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，靜電除塵器可分成不同的類型。根據(jù)收塵極合放電極在電除塵器內(nèi)的配置不同可分為單區(qū)和雙區(qū)電除塵器。(1)單區(qū)式在單區(qū)電除塵器里，塵粒的荷電和捕集是在同一個(gè)電場(chǎng)中進(jìn)行，即電暈極和集塵極都布置在同一個(gè)電場(chǎng)區(qū)內(nèi)。在工業(yè)除塵及煙氣凈化中，這種單區(qū)電除塵器應(yīng)用最為廣泛。而單區(qū)電除塵器中又有如下分類：①按煙氣在電場(chǎng)中的流動(dòng)方向分為立式和臥式電除塵器。立式電除塵器中的氣流是自下而上垂直運(yùn)動(dòng)的。②按清灰方式，可分為干式和濕式電除塵器。③按電極形狀可分為板式、管式和棒式電除塵器。④按電極距離的大小分為常規(guī)電除塵器和寬間距電除塵器。(2)雙區(qū)式在雙區(qū)電除塵器里，塵粒的荷電和捕集是在結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，前區(qū)安裝放電極，稱為電離區(qū)；后區(qū)安裝收塵板，稱為收塵區(qū)，荷電粉塵在收塵區(qū)被捕集。3.1.5電除塵器氣流分布均勻性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電場(chǎng)內(nèi)部氣流分布均勻性的評(píng)判，目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、瑞士等國(guó)均有各自的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)主要采用美國(guó)的RMS標(biāo)準(zhǔn)，表達(dá)式如下：（3.2）式中：———斷面氣流速度相對(duì)均方根值；n———測(cè)量斷面上的測(cè)點(diǎn)總數(shù)；———每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)出的氣流速度，；———測(cè)量斷面各測(cè)點(diǎn)氣流速度算術(shù)平均值，；值越小表示氣流分布均勻性越好，本論文也采用相對(duì)均方根差法（即RMS），作為評(píng)價(jià)氣流分布均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。3.1.6流體的力學(xué)相似原則及模型相似準(zhǔn)則(1)流動(dòng)的力學(xué)相似流動(dòng)的相似性原理就是在仿真流體運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)遵循的基礎(chǔ)準(zhǔn)則。表征流動(dòng)現(xiàn)象的物理量主要有三類：幾何學(xué)的量，運(yùn)動(dòng)學(xué)的量，動(dòng)力學(xué)的量。因此兩個(gè)相似流動(dòng)系統(tǒng)可以用幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似來(lái)描述。①幾何相似幾何相似是指原型和模型兩個(gè)流動(dòng)中相對(duì)應(yīng)的幾何量都滿足一定的比例關(guān)系，即幾何形狀相似。②運(yùn)動(dòng)相似運(yùn)動(dòng)相似是指兩個(gè)流動(dòng)中，對(duì)應(yīng)點(diǎn)上各運(yùn)動(dòng)學(xué)量保持一定的比例關(guān)系，也就是模型與原型流場(chǎng)所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)上對(duì)應(yīng)時(shí)刻的流速方向相同而流速的大小成比例。簡(jiǎn)言之，運(yùn)動(dòng)相似就是兩個(gè)流動(dòng)的時(shí)間、速度場(chǎng)、加速度場(chǎng)均相似。③動(dòng)力相似動(dòng)力相似是指在對(duì)應(yīng)時(shí)刻作用于兩個(gè)流動(dòng)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上的各種相同物理性質(zhì)的動(dòng)力學(xué)量成比例。以上三種相似關(guān)系是相互關(guān)聯(lián)的。流場(chǎng)的幾何相似是動(dòng)力相似的前提，動(dòng)力相似是決定運(yùn)動(dòng)相似的主導(dǎo)因素，而運(yùn)動(dòng)相似則是幾何相似與動(dòng)力相似的外在表現(xiàn)。(2)模型的相似準(zhǔn)則為了有效的判斷兩種流動(dòng)的相似性，根據(jù)相似原理，利用相似轉(zhuǎn)換公式可以推出三個(gè)相似準(zhǔn)則：①雷諾相似準(zhǔn)則②歐拉相似準(zhǔn)則3.2電除塵器原型及仿真模型參數(shù)確定3.2.1進(jìn)行研究的原始資料(數(shù)據(jù))流體的運(yùn)動(dòng)問題是十分復(fù)雜的，我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)值仿真研究時(shí)按照什么規(guī)則來(lái)進(jìn)行，是否可以將實(shí)際模型的尺寸及相關(guān)流動(dòng)參數(shù)按任意比例縮放，是在實(shí)際問題中必須考慮的問題。根據(jù)流體的力學(xué)相似原則及流動(dòng)的自模性，參照試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽纾_定仿真模型的幾何參數(shù)，如表3.1所示：表3.1仿真模型幾何參數(shù)項(xiàng)目單位模型尺寸進(jìn)口斷面尺寸a×bmma=1200b=1562進(jìn)口斷面當(dāng)量直徑DV=eq\o(\s\up7(2ab),\s\do3(a+b))M1.36進(jìn)口斷面面積Fm21.87流動(dòng)介質(zhì)空氣介質(zhì)溫度t℃25介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)rm2/s16.155×10-6介質(zhì)平均流速Vm/s3.36介質(zhì)體積流量Qm3/h22620根據(jù)以上幾何參數(shù)用三維軟件Pro/E建立電除塵器數(shù)值仿真幾何圖形：圖3.1除塵器殼體圖3.2導(dǎo)流板圖3.3數(shù)值仿真幾何模型3.2.2幾何模型的網(wǎng)格劃分網(wǎng)格是CFD模型的幾何表達(dá)方式，也是仿真與分析的載體，是進(jìn)行數(shù)值仿真分析至關(guān)重要的一步，網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)CFD計(jì)算精度和計(jì)算效率有重要影響。網(wǎng)格太粗計(jì)算結(jié)果誤差大，會(huì)降低計(jì)算精度；但如果網(wǎng)格太細(xì)，計(jì)算精度會(huì)得到提高但需要占用較大的計(jì)算機(jī)資源。對(duì)于復(fù)雜的CFD問題，網(wǎng)格生成很耗時(shí)，且易出錯(cuò)，生成網(wǎng)格所需時(shí)間常常大于實(shí)際CFD計(jì)算的時(shí)間。網(wǎng)格主要分為結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格兩大類，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)排列有序、臨點(diǎn)間的關(guān)系明確，使用規(guī)則單元便于編程計(jì)算，但適用性差。而非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)位置無(wú)法用一個(gè)固定發(fā)展進(jìn)行有序地命名，這種網(wǎng)格具有良好的靈活性，雖然網(wǎng)格生成過(guò)程比較復(fù)雜，但對(duì)復(fù)雜問題計(jì)算比較有效。常用的2D網(wǎng)格單元主要是三角形和四邊形單元，3D網(wǎng)格單元主要是四面體、五面體和六面體單元。劃分網(wǎng)格后的電除塵器模型及入口氣流分布板如圖3.4、3.5所示。圖3.4電除塵器網(wǎng)格模型圖3.5氣流分布板網(wǎng)格模型3.3數(shù)值仿真內(nèi)容3.3.1初始條件及邊界條件的確定所有CFD問題都需要有邊界條件，對(duì)于瞬態(tài)問題還需要有初始條件。在用CFX11.0做計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真的過(guò)程中，主要采用了速度入口、壓力出口、壁面條件等邊界類型。(1)在CFX中，定義模擬類型(SimulationType)主要是計(jì)算域(Domain)的形成，計(jì)算域主要包括：指定邊界條件(BoundaryCondition)、給出初始條件(InitialConditions)、定義求解控制(SolverControl)、定義輸出數(shù)據(jù)(OutputFile&MontiorPoints)及寫入定義文件(.defFile)五項(xiàng)。①具體到本課題研究的除塵器氣流分布模型而言，根據(jù)實(shí)際的工程背景，采用速度入口邊界條件是合適的。②出口采用壓力出口邊界條件，設(shè)定出口相對(duì)壓力。出口壓力邊界條件一般設(shè)在遠(yuǎn)離幾何擾動(dòng)的位置，在這樣的位置，流動(dòng)是充分發(fā)展的，沿流動(dòng)方向上沒有變化。③壁面邊界條件，此處設(shè)為光滑無(wú)滑移絕熱壁面。④定義求解控制，收斂控制中將時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為自動(dòng)(AutoTimescale)，迭代步數(shù)設(shè)置為200-300步，收斂準(zhǔn)則中殘余值類型設(shè)置為均方殘差(RMS)，殘差值小于。⑤定義輸出數(shù)據(jù)及寫入定義文件，流體屬性和模擬類型定義完畢后接受默認(rèn)的輸出數(shù)據(jù)定義并寫入定義文件。(2)模擬的求解在建模和前處理的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行求解工程，CFX提供求解管理器來(lái)監(jiān)視求解的全過(guò)程并顯示收斂情況，如圖3.6所示：圖3.6CFX的模擬求解3.3.2數(shù)值仿真內(nèi)容(1)斷面測(cè)點(diǎn)布置為了測(cè)定第一電場(chǎng)斷面的氣流速度相對(duì)均方根值，先要進(jìn)行氣流分布均勻性測(cè)點(diǎn)布置，并每個(gè)區(qū)域的中點(diǎn)測(cè)定氣體的速度，然后代入RMS標(biāo)準(zhǔn)的表達(dá)式。測(cè)點(diǎn)布置：由于氣流剛通過(guò)進(jìn)氣煙箱的氣流分布板時(shí)，在氣流分布板后面會(huì)出現(xiàn)短距離的氣流擴(kuò)散過(guò)渡區(qū)，因此在確定測(cè)量斷面時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇在氣流經(jīng)過(guò)分布板小孔擴(kuò)散后基本穩(wěn)定下來(lái)的地方，而不能選擇離孔板很近的地方。不論是在模型上還是在原型上進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)電場(chǎng)內(nèi)氣流分布均勻性的測(cè)點(diǎn)都應(yīng)布置在各電場(chǎng)進(jìn)口靠近陽(yáng)極板排的斷面上。對(duì)于多電場(chǎng)電除塵器，第一電場(chǎng)進(jìn)口斷面的氣流分布均勻性代表著整個(gè)除塵器內(nèi)部氣流的分布狀況，因?yàn)榈谝浑妶?chǎng)進(jìn)口斷面的氣流分布與第二、三電場(chǎng)相比均勻性最差，也就是說(shuō)如果第一電場(chǎng)進(jìn)口斷面氣流分布合格，則第二、三電場(chǎng)氣流分布會(huì)更好。第一電場(chǎng)的測(cè)量斷面距氣流分布板應(yīng)有大于或等于（8-10）d（d為多孔板孔徑）的距離。根據(jù)以上原則，將第一電場(chǎng)進(jìn)口測(cè)量斷面設(shè)在距離電場(chǎng)進(jìn)口前端165mm處。測(cè)點(diǎn)在測(cè)量斷面布置如圖3.7所示分布。圖3.7氣流速度測(cè)點(diǎn)布置圖圖3.7所示為測(cè)量斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，按照電除塵器氣流分布模擬試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，在水平方向每隔0.3m—1.2m布一個(gè)測(cè)點(diǎn)，前者適用于小型電除塵器，后者適用于大型電除塵器；在垂直方向上一般視集塵極板的高度取8-12個(gè)測(cè)點(diǎn)。一般每個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)位置不少于8×13=104。本次仿真模擬實(shí)驗(yàn)中斷面?zhèn)赛c(diǎn)為8×13=104個(gè)。(2)分析計(jì)算①建立方案在進(jìn)風(fēng)口尺寸為500mm，入口煙箱在相同位置布置三層氣流分布板，分布板開孔率均為50%，孔型均為圓形，煙箱擴(kuò)散角為為25°的前提下分別建立導(dǎo)流板角度為30°、60°、45°的導(dǎo)流板布置幾何模型，如圖3.8—3.10所示。研究這3種方案對(duì)氣流分布均勻性的影響。圖3.8導(dǎo)流板角度為30°圖3.9導(dǎo)流板角度為60°圖3.10導(dǎo)流板角度為45°②數(shù)據(jù)分析在以上3種不同的導(dǎo)流板角度時(shí)，對(duì)電除塵器內(nèi)部氣流分布進(jìn)行數(shù)值仿真測(cè)試，利用CFX軟件測(cè)定出104個(gè)斷面測(cè)點(diǎn)的速度，然后運(yùn)用相對(duì)均方根差法，使用其RMS公式求出標(biāo)準(zhǔn)差值。方案一：導(dǎo)流板角度為30°時(shí)，斷面各測(cè)點(diǎn)速度數(shù)據(jù)如表3.2所示：表3.2導(dǎo)流板角度為30°時(shí)斷面速度分布表行∕列1234567817.633.181.741.882.795.983.793.7626.862.011.000.543.594.443.112.8537.082.231.600.183.413.072.383.3846.252.332.331.102.363.222.223.8755.192.342.781.971.313.672.394.2464.722.212.962.621.053.692.494.4874.741.282.862.872.102.462.304.7386.051.302.382.722.771.192.084.6396.440.801.842.372.270.451.723.29107.160.951.332.121.610.611.260.95116.761.130.971.841.040.800.831.01126.391.640.751.460.711.550.911.61138.872.391.040.960.652.981.361.42根據(jù)表3.2中數(shù)據(jù)計(jì)算可得在這個(gè)模型下入口截面各測(cè)點(diǎn)的平均流速=2.697，RMS值=0.6634。通過(guò)CFX后處理模塊CFX-Post顯示速度、壓力、溫度、各組分百分比等分布情況，可以準(zhǔn)確得到流場(chǎng)的宏觀量。其功能主要包括：計(jì)算域幾何模型及網(wǎng)格顯示，各種參量矢量圖、等值線圖、粒子軌跡線圖、氣流流線圖等效果圖。第一電場(chǎng)入口截面速度測(cè)試結(jié)果如圖3.11所示：圖3.11導(dǎo)流板角度為30°時(shí)截面速度測(cè)試結(jié)果據(jù)圖3.11可知，其第一電場(chǎng)截面四周的氣流速度嚴(yán)重偏高，而中間部位氣流速度偏低且相對(duì)均勻，氣流基本集中在沿殼體壁面的方向上。最高氣流速度位于殼體左邊緣和殼體與灰斗的交界處附近，達(dá)到8.87m/s。方案二：流板角度為60°時(shí)，第一電場(chǎng)入口截面速度測(cè)試結(jié)果如表3.3所示：表3.3導(dǎo)流板角度為60°時(shí)斷面速度分布表行∕列1234567815.026.394.434.114.422.582.432.2025.252.371.953.273.662.403.233.3735.801.041.373.033.672.463.004.7044.981.020.612.143.782.842.423.9654.030.820.731.983.522.841.893.7763.781.301.311.533.212.591.433.5374.612.032.071.872.932.381.080.7484.562.282.142.082.982.280.710.7493.941.591.741.902.041.180.232.26104.481.491.401.191.101.190.311.82115.421.721.160.911.341.450.651.45125.612.751.141.042.112.160.781.34139.493.511.471.733.142.970.752.42根據(jù)表3.3中數(shù)據(jù)計(jì)算可得在這個(gè)模型下入口截面各測(cè)點(diǎn)的平均流速=2.725，RMS值=0.5542。第一電場(chǎng)入口截面速度測(cè)試結(jié)果如圖3.12所示：圖3.12導(dǎo)流板角度為60°時(shí)截面速度測(cè)試結(jié)果據(jù)圖3.12可以知，氣流速度在殼體上緣的高速度區(qū)域集中，且整體的低速度區(qū)域增多，使其氣流均勻性有所下降。方案三：導(dǎo)流板角度為45°時(shí)，第一電場(chǎng)入口截面速度測(cè)試結(jié)果如表3.4所示：表3.4導(dǎo)流板角度為45°時(shí)斷面速度分布表行∕列1234567813.855.824.673.773.582.803.292.7424.832.142.513.253.213.023.711.7035.991.301.863.003.163.073.452.9944.921.271.963.273.403.133.393.7354.650.721.472.764.143.243.244.1664.750.760.932.663.893