立磨腔内流场分析及结构优化

在数值计算立磨腔内单相流场基础上,对比分析了立磨腔内单相流场和气固两相流场,以期获得立磨腔内流场分布规律,并为磨机结构优化提供依据.经分析认为:在一定角度下的沿圆柱体绕流以及突扩运动和边界层分离运动等相互作用与耦合,在一起形成了立磨腔内的复杂流场;气体通过风环形成射流,在惯性力、粘性力和压差力的共同作用下,在磨辊后方区域以及灰斗与磨辊之间的区域都形成剧烈扰动的纵向涡流;而固体粒子在气体的夹带下,形成气固两相流,受惯性力、压差力、粘性力和重力的影响,在立磨腔内实现初步分级.此外,本文对气体入射角度进行了优化分析,认为入射角为30°时,气体对固体粒子的输送和初步分级达到最优效果.

立磨腔内气相流场数值模拟与分析

利用计算流体力学软件对立磨腔内气相流场的分布特性进行数值模拟分析,摸清腔内流场的分布规律,并对腔内局部结构进行优化设计。模拟结果表明:立磨腔内的流场主要由周向涡流和纵向涡流耦合而成,并在风环、灰斗和旋转磨辊的影响下变得十分复杂;在选粉区域呈现出沿顺时针旋转的强制涡流,且在部分导风叶片间产生局部二次涡流,认为导风叶片的安装角度应随位置的不同而有所改变。就风环结构中的导风锥对立磨腔内流场的影响做了深入研究,为立磨的结构优化设计和进一步研究提供了方法和依据。

立磨腔内结构对腔内流体场影响的分析

从立磨腔内结构入手,分析立磨腔内关键部件对腔内气固两相流体的影响。指出挡料环和风环结构对立磨腔内流体场有重要影响,选粉机分级室壳体、导风叶片、转子叶片、导风叶片与转子叶片间距等结构决定立磨的选粉效率;总结了立磨腔内各个关键结构部件的改进对立磨腔内流体场、选粉效率的影响规律,为立磨腔内结构优化设计提供了思路。

基于DPM-CFD的旋风除尘器内部流场数值分析

采用离散相模型对旋风除尘器内部气固两相流场的分布特性进行数值模拟分析。模拟结果表明:粉尘颗粒的运动具有很强的随机性,上尘环和局部涡流始终存在,在除尘器圆筒壁面和中心管之间的区域以及中心管底部下方的区域都形成了环形的纵向涡流,中心管底部下方区域和中心管的进口区域湍动能和湍动能耗散率最大,中心管长度是影响旋风除尘器内部流场的一个重要参数。此外,对中心管的长度做了最优化设计,为旋风除尘器的结构优化设计和重点研究方向提供了借鉴和依据。