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1、bu 分类号 密级 UDC 学 位 论 文机械回转反吹袋滤器内温度场和流场数值模拟作者姓名： 李盼指导教师： 张振伟 副教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别： 硕士 学科类别： 工学学科专业名称： 机 械 工 程论文提交日期： 2013 年 6 月 论文答辩日期：2013 年 6月学位授予日期： 2013 年 7 月 答辩委员会席：评阅人：东 北 大 学2013 年 6 月 A Thesis in Mechanical Design and TheoryNumerical Simulation of Temperature Field and Fluid Field within Me
2、chanical RotaryCleaning Bag FilterBy Li PanSupervisor: Associate Professor Zhang ZhenweiNortheastern UniversityJune 2013 I独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日 期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有
3、关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年 一年 一年半 两年 学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 签字日期： 东北大学硕士学位论文 摘要 II机械回转反吹袋滤器内温度场和流场数值模拟摘 要近年来，布袋除尘器是回收微细粉尘的主要工具，随着环保要求的提高，布袋除尘器也被广泛应用。机械回转反吹袋滤器是布袋除尘器和旋风除尘器的有机结合之后新兴产物，它把除尘系统中的二级除尘变为一级除尘，这样可以减少系统占
4、地面积，节约资源，提高系统的可靠性。含尘气体在机械回转反吹袋滤器中的运动是复杂的三维气固两相流，测试其内部流场非常困难。随着科技的迅猛发展，通过计算机进行数值模拟来分析袋滤器流场分布技术越来越受到关注。本课题采用计算流体力学 Fluent 软件，选择 RSM 模型，设置速度入口和自由出口的边界条件，得到温度分布云图、压强分布云图、速度分布云图、湍流强度分布云图、颗粒运动轨迹图及滤袋间隙气流上升速度曲线。通过分析得出结论：高压区发生在含尘气体进口处，因为此处进口速度大；低压区发生在净空气出口处，因为过滤速度很慢，导致出口处的速度也很慢；因为滤袋渗透率非常小，所以当含尘气体穿过滤袋前后时，压力发生
5、阶跃；滤袋间隙气流上升速度变化平稳，趋于均匀，这样更有利于被反吹气流反吹脱离滤袋的颗粒的沉降，缩短沉降时间，提高除尘效率。改变过滤速度、进口速度、进口高度、高宽比，对比分析各云图发现：这些参数的改变，不会影响袋滤器内部温度场、压力场、速度场分布规律，只不过改变相应参数的数值大小；过滤速度和进口速度增大，对袋滤器全压损失产生严重影响；流量分配系数曲线也同时表明：过滤速度和进口速度增大，袋滤器内流量分配更加不均匀，对比分析之后得出，较低的过滤速度和进口速度都有利于流量分配均匀。颗粒运动轨迹图表明：颗粒在过滤室第二圈运动时下降幅度很大，在重力作用和离心力作用下大部分颗粒沉降到灰斗中，滤袋只捕获了被上
6、旋气流夹杂的一小部分颗粒。关键字：袋滤器；数值模拟；过滤速度；流量分配 东北大学硕士学位论文 Abstract IIINumerical Simulation of Temperature Field and Flow Field within Mechanical Rotary Cleaning Bag FilterAbstractIn recent years, bag filter is the main tool for recovery of fine dust, with the improvement of environmental requirements, bag filt
7、er is also widely used. Mechanical rotary cleaning bag filter is the emerging product of bag filter and cyclone after the organic integration, which makes the secondary dust in the dust removal system becomming a dust, thus reducing the system footprint conserving resources, and improving the reliab
8、ility of the system.Dusty gas complex three-dimensional gas-solid flow in the movement in the mechanical rotary cleaning bag filter to test its internal flow field is very difficult. With the rapid development of science and technology, carrying on the numerical simulation by computer to analyze the
9、 flow field distribution of bag filter is the new technology which is more and more attention. This topic uses computational fluid dynamics software Fluent, selects the RSM model, sets the speed inlet and free outlet boundary conditions, gets the temperature contours, pressure contours, velocity con
10、tours, the turbulence intensity distribution of cloud images, particle trajectory and the curve of filter bag clearance air rising velocity. Concluded by analyzing: high-pressure zone occurres in the dusty gas imports, because here inlet velocity is very fast; area of low pressure occurres in the ne
11、t at the air outlet, because the filter is very slow, so speed is very slow at the outlet; the penetration rate is very small, so, when the dusty gas through the bag before and after, the pressure happen to step, the air rising velocity of filter bag clearance changes smoothly and tend to uniform, s
12、o this is more conducive to the sedimentation of particles of just off from the bag by reverse blowing, short the settling time and improve the efficiency of dust removal.Change the filter velocity, the inlet velocity, the height of inlet and depth-width ratio, the founds by comparative analysis the
13、 clounds show that: the change of these parameters will not affect the bag filter internal temperature field, pressure field and velocity field distribution law, but change the magnitude of the corresponding parameters; the filtration rate and inlet velocity increasing have a serious impact on the total pressure loss; the flow distribution coefficient curve also show that: the filtration velocity and inlet velocity is more increase, the flow distribution of bag filter is more inhomogeneous, the result after the comparative 东北大学硕士学位论文
