循环流化床锅炉旋风分离器气流温度性能研究

础。 　　1.2 湍流模型 　　本文选取连续性方程、动量方程以及能量方程等对控制流体运动的方程进行描述，并采用SIMPLEC算法求解控制方程。 　　一般的，对于旋风分离器气相流场多使用标准模型，模型以及RSM模型进行模拟。但标准模型与模型都主要基于各项同性的模型，对此，本文选用了更适合强旋流场模拟的雷诺应力模型（RSM）。 　　1.3 计算模型与网格划分 　　1.3.1 几何模型与网格划分 　　本文选用的是现场实际的直切式旋风分离器为模型，其模型和结构尺寸如图1所示。同时针对其筒体与进气管连接处形状尖锐等结构特点，采用了分块生成网格的办法。 　　对于分离特性比较明显的区域如旋风分离器内部、圆筒体以及圆锥体，本文选取了Y=3 m和Y=9 m两个曲线对旋风分离器的性能进行研究，并将坐标轴的横坐标定为曲线长度，具体曲线起点至终点的长度如图1所示。 　　本文选用ICEM-CFD软件完成了物理模型的网格划分，具体的将旋风分离器分成上、下两部，并用interface链接，其网格质量可达0.6以上，网格数量约在170万左右。 　　1.3.2 边界条件 　　边界条件：入口处：气流为常温空气，速度取值11.47 m/s；出口处：所有变量在出口截面法向上梯度为零，即按照充分发展管流条件进行处理；壁面处：采用无滑移条件，并用壁面函数对近壁网格点进行近似处理。 　　2 模拟结果与讨论 　　本文在额定工况即75 t/h锅炉负荷下，在进口设置温度分别为750 ℃、850 ℃、900 ℃时对旋风分离器进行了数值模拟，以此讨论温度对旋风分离器性能的影响。 　　2.1 压强分析 　　（1）圆筒内区域（Y=3 m）。 　　不同温度下圆筒内区域的静压及动压分别呈“V”型和“M”分布。总的来说，随着温度的升高，静压及动压均呈递减趋势。具体来说，对于静压，在圆筒中心处取到最小值，且随着旋风分离器半径的减小而减小；对于动压，在升气管外部区域随半径的减小而增大，在升气管内部区域随着半径的减小而减小，且有极小值0 Pa。 　　（2）圆锥体内区域（Y=9 m）。 　　旋风分离器圆锥体内部区域的静压及动压分布状况与圆筒内区域类似，依然呈“V”型和“M”分布。当温度升高时，静压及动压略微减小，且静压有极小值-5000 Pa，而随着旋风分离器半径的减小，动压先增大后减小，有极大值约为4000 Pa。 2.2 内部流场分析 　　为分析旋风分离器内部流场的变化情况，可在入口温度变化时，对切向速度与轴向速度变化进行模拟研究。 　　圆筒内流场特