• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
磨煤机分离器中气固两相流行为数值模拟
  • 55
  • 作者

    王鹏皓戴俐胡晓红凡凤仙

  • 单位

    上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室

  • 摘要
    为掌握磨煤机分离器中气固两相流运动行为与煤粉分离过程,针对实验室规模磨煤机分离器中气固两相流行为开展数值模拟。在欧拉-拉格朗日方法的框架下,采用Realizable k-?湍流模型描述气相场,采用附加随机轨道模型的离散相模型描述煤粉颗粒运动,开展实验室规模磨煤机分离器中气固两相流模拟。在网格无关性验证的基础上,将单向耦合和双向耦合模拟结果与实验进行对比,发现双向耦合方法得到的煤粉颗粒粒径分布与实验数据的吻合更好。进一步采用双向耦合方法,对实验室规模磨煤机分离器中气相流动行为、颗粒运动特性和分离器性能进行研究。结果表明,采用双向耦合模拟时,颗粒溢出更晚且所经历的时间更长。受颗粒影响,筒体内壁与内锥体外壁附近气流速度差异增大,内锥体内气流速度分布均匀性变差,一次分离区与二次分离区出现明显的回流区。随着进口气流速度的增加,颗粒溢出率升高,颗粒排放率线性下降;进口气流速度对总颗粒返料率影响较小,但对分级返料率有重要影响。进口气流速度较低时,分级返料率呈单峰分布,气流速度较高时,分级返料率呈双峰分布。进口气流速度一定时,随着颗粒直径增大,分级分离效率增加;进口气流速度越大,分级分离效率随颗粒直径增加得越缓慢,分离器的切割粒径越大。
  • 关键词

    磨煤机分离器气固两相流双向耦合数值模拟

  • 文章目录
    1 模型与方法
    1.1 几何模型
    1.2 数学模型
    1.2.1 气相场方程
    1.2.2 颗粒场方程
    1.2.3 气固两相耦合方法
    1.3 计算方法
    2 结果与讨论
    2.1 网格无关性验证
    2.2 数值模拟与实验的对比验证
    2.3 气相流动行为
    2.4 颗粒运动行为
    2.5颗粒分离性能
    3 结论
  • 引用格式
    王鹏皓,戴俐,胡晓红等.磨煤机分离器中气固两相流行为数值模拟[J/OL].煤炭学报:1-10[2023-09-13].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0728.
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