水喷淋作用下建筑通道烟气蔓延特性模拟

以计算流体力学为基础,在三维坐标系下采用标准k-ε双方程模型求解动量、能量和组分方程,结合浆滴蒸发模型及简化的浆滴脱硫反应模型,以euler-lagrange方法建立了喷淋塔内烟气脱硫的数值计算模型,模型计算结果与孔华的试验数据符合较好。模型计算结果表明,对于粒径小的喷淋液滴,其烟气脱硫反应和液滴蒸发主要发生在烟气进口附近,而随着液滴粒径的增大,液滴在塔内蒸发和脱硫反应的过程延长。同时,增加烟气温度、降低烟气中so2的入口质量浓度以及增加液气比均有利于提高脱硫效率。文中模型相对于一维柱塞流模型,能够直观地显示出喷淋塔内的流场、温度场和组分质量浓度场的空间分布。

研究实心圆锥不同大小的喷嘴喷射角度、质量流率、喷射速度以及喷嘴孔径对外部流场特性的影响,通过分析得出以下结论:液滴直径沿喷射方向不断增加,产生的液滴大部分集中在距离流场区域中心线较近的柱体区域内;增大喷射角度、质量流率,降低喷射速度都使得区域内的液滴直径明显增加;降低喷射角度以及增加质量流率能够显著提高流场内液滴速度;除喷射速度外,其他参数对流场内沿喷射方向上速度和直径的影响趋势基本相同;研究参数对环形柱体区域内液滴直径和速度以及喷头保护的范围有重要影响。

实心圆锥喷头水喷淋外部流场特性的模拟研究

以300mw机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准k模型描述,喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明,引入喷淋液后,出口截面气速分布明显均匀化,其最大值由无喷淋时的12m/s降至6m/s。该最大值出现在靠近塔壁处,是由塔壁附近喷淋密度较低造成的,可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。

以300mw机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部进行三维数值模拟.结果表明,模拟很好地预测出so2脱出效果.

利用fluent软件包,对300mw机组湿法烟气脱硫(wetfluegasdesulfurization,wfgd)系统喷淋塔内阻力特性进行了数值模拟,着重考察了不同塔径、喷淋层间距和喷淋层数等设计条件及不同负荷、液气比等运行工况下喷淋塔内阻力特性。结果表明,300mw机组wfgd系统喷淋塔内阻力在烟气量125×104m3/h、塔径13m、4层喷淋、层间距1.7m时约为950pa,与实际工程测量数据较为吻合;塔径、喷淋层数量、负荷和液气比是影响喷淋塔内阻力的重要因素;模拟计算值可作为喷淋塔设计与运行优化的依据。

采用fluent软件对1000mw脱硫喷淋塔的内部流场进行了数值模拟,考察了在120°双入口烟道形式下,不同入口角度θ对其内部速度场、温度场及压力场分布的影响。研究发现,入口角度θ为15°时,流场分布较均匀。

以300mw机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部进行三维数值模拟。

本文阐述了以300mw机组为例,利用fluent软件对单入口、双入口喷淋塔内烟气流程分别进行了三维数值模拟。结果发现双入口喷淋塔内烟气流场更加均匀,脱硫效率高,有效降低低温腐蚀有利于喷淋塔的长期稳定运行。模拟结果对喷淋塔的现场运行及结构优化设计具有一定的指导作用。

以某火灾事故建筑为原型,运用fds模拟凹廊式高层建筑火灾的蔓延过程,对比室外凹廊处和室内起火的条件下烟气蔓延情况,分析凹廊处起火烟气蔓延速度、温度、遮光率和烟气的质量浓度等参数的变化以及有无主导风向对火灾蔓延的影响。结果表明:烟气垂直方向蔓延速度表现为距离着火点越近速度越快；有凹廊设计的高层建筑更易形成"烟囱效应",加速火势蔓延,应提高凹廊处耐火限度,增加防火、防烟设施；凹廊式建筑设计施工中应对主导风向的下风向一侧提升耐火限度。

发生在各种长通道内的建筑火灾受到人们越来越多的关注。研究此类火灾烟气运动的特点,对于发展火灾烟气控制技术,减少烟气对人员的伤害具有重要的意义。应用场模拟方法,对有自然通风的建筑物通道内的火灾烟气运动进行了数值模拟。模拟得到的通道内烟气温度的分层分布与实验数据基本相符合,烟气对环境空气卷吸量的计算值也与已有经验关系式的结果相一致。利用数值模拟还研究了释热率对通道内火灾烟气运动的影响。结果表明,在有自然通风的条件下,释热率的增大对通道上层热烟气的温度和速度有较明显的影响,导致火灾的危害性变大。

对有自然通风的建筑物通道-单室内的火灾烟气运动进行了数值模拟,给出了烟气温度、速度和组分质量分数的分布。模拟得到的烟气温度场和速度场在火源区及火源以外的其它区域均与实验数据相符合,预报出了二氧化碳与氧气浓度的分层分布。在所研究的释热率条件下,通道-单室内的火灾处于燃料控制状态。

通风控制下的建筑物火灾具有很大危害性。对受通风控制的建筑物通道内的火灾烟气运动进行了数值模拟,给出了烟气温度、速度和组分质量分数的分布。将模拟结果与燃料控制下通道内火灾烟气运动的计算结果进行了对比,揭示了不同燃烧状况下通道内烟气运动与火蔓延的特点。

某城市广场利用外庭平台结构,将商业综合体的人员疏散同城市交通换乘相结合解决疏散问题。对其火灾时室外平台区域的烟气蔓延情况进行研究,利用fds分别模拟楼层高度与室外平台宽度的不同比例对于烟气蔓延的影响,分析了烟气温度,能见度水平等主要安全指标,得出楼层高度与室外平台宽度比例在1∶0.6～1∶0.8之间时能较好地保障平台区域的人员疏散。并建议对室外平台同建筑的商业区域进行防火分隔,防止烟气蔓延到外庭区域。

以fluent软件为计算工具,采用euler-lagrange方法模拟喷淋塔内部气液两相流动.气相用标准k-ε湍流模型描述,喷淋液滴用颗粒轨道模型描述.综合考虑颗粒受力分析、颗粒湍流扩散以及气液两相耦合3方面影响因素对颗粒轨道模型进行设置,从液滴粒径分布、液滴出口速度、喷淋夹角3个方面对喷嘴射流源进行精确定义.模拟结果表明:喷淋塔内轴向气速分布均匀;中空锥形的喷嘴设计使喷淋液形成伞状雨帘,有效防止烟气短流;塔内液滴浓度分布存在中间高、边缘低的问题,可通过改进喷嘴布置方案加以改进;颗粒轨道模型能够较好地预测喷淋塔内两相流动.

利用商用cfd软件fluent,采用k—ε模型和simple算法,针对湿法脱硫喷淋塔空塔内部的三维流场进行了数值模拟,并根据计算结果对比分析不同烟气入口角度对喷淋塔内部气相流场的影响,获得最佳的烟气入口角度范围。计算值与现场运行实践所获得的经验值范围基本吻合,因此对喷淋塔的设计及其改进具有一定的参考价值。

本文以300mw机组喷淋塔为研究对象,利用fluent软件对塔内气液两相流场进行三维数值模拟。结果发现喷淋对塔内烟气具有整合作用,可以有效地使气体分布趋向均匀;塔内靠近塔壁和中间部分喷嘴布置较少,导致气流逃逸,降低了吸收效率。模拟结果对喷淋塔的现场运行及结构优化设计具有一定的指导作用。

以600mw机组多孔合金托盘喷淋塔为研究对象,利用国际流行的商用cfd(computationalfluiddynamics)软件fluent及其前处理软件gambit对烟气脱硫立式喷淋空塔的流场进行二维数值模拟。计算中选用模型作为计算模型,用simple算法进行计算。计算结果表明,喷淋塔的烟气入口角度以及多孔合金托盘的安装高度对塔内流场分布有一定的影响,安装托盘后气速明显均匀化,斜切式烟气进口流场分布较直进式均匀,还获得了合适的托盘安装高度。

采取数值模拟方法,对含竖井结构高层建筑布局影响火灾烟气迁移规律情况进行研究。结果表明,当竖井结构位于建筑物中间区域时更有利于火灾烟气向上部楼层传播,充满整个建筑物只需50s左右;而当竖井结构位于建筑物一侧区域时,时间延长到200s。因此,在进行高层建筑设计时,应尽量把疏散楼梯间设置在建筑物一侧,为人员撤离争取时间。

为探讨纵向通风情况下坡度隧道火灾烟气的温度分布、回流长度等特性参数,运用火灾动力学模拟软件fds建立一个长为500m的公路隧道模型,对不同坡度、不同纵向通风速率的20组火灾工况进行模拟研究,通过分析各工况的模拟结果,并结合前人在隧道火灾烟气特性研究方面的成果,得到火灾情况下隧道内烟气的纵向温度分布规律、隧道拱顶温度变化规律、温度偏移及烟气回流长度变化规律等。

运用计算流体动力学(cfd)方法对烟气转换阀中的离散两相流场进行了数值模拟。在考虑气相与颗粒固相之间相互作用的前提下,对气相采用带旋流修正的k-ε模型,对颗粒固相采用随机轨道模型,成功地模拟出颗粒的运动轨迹。计算结果表明:阀体内的流场分布可分为4个区域,每个区域内的压力和速度分布存在明显不同的特征;另外,颗粒粒径、颗粒在入口的初始位置对颗粒运行轨迹和时间有很大的影响。该方法为阀体结构的优化设计提供了理论依据。

介绍了湿法烟气脱硫系统吸收塔的结构特点,并对某项目燃用设计煤种时不同负荷条件下吸收塔内烟气流场的分布进行了模拟研究和分析。验证了该项目吸收塔设计的合理性及实际运行时对负荷的适应性,为吸收塔的优化设计和稳定运行奠定了理论基础。