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1、CFD在麦芽厂发芽罐节能改造中的运用,设计人员：蒋翔 彭德其 廉永旺 指导老师：钱宇教授 陆恩锡教授,过程系统课程报告：,汇报概要,改造原因及任务 总体情况介绍 改造方案 设计优化内容 结论,节能改造原因,耗能严重麦芽处理量大，大空间 空气形成涡流 ，温度场不均可节能潜力大 夏季制冷量不够无效耗能过大，使风机有效设计功率损耗过大,节能改造原因,为确立市场竞争的优势，除提高产品质量，保证售后服务外，价格也是主要因素 降低成本，除经营费用、财务费用外，能耗费用也很重要 配合麦芽公司的整体战略，降能节耗,发芽罐及其空气循环系统介绍,广麦发芽罐外部照片,发芽罐及其空气循环系统介绍,广麦发芽罐内部示意图
2、,宁麦发芽罐示意图,发芽罐及其风循环系统,麦芽厂主要设备之一，耗能大 风机 空气+水 蒸发制冷 麦芽控温,各项技术参数,发芽罐风机马达功率：5360kW 平均电流：89.96A 电压平均为390V 电费0.49元/kWh 风机入口风速：6m/s,计算结果,每年每个发芽罐运行时间： 250246000 小时 则每台风机耗能量为： 57KW6000h=342000kWh 以节能15计算，每个发芽罐风机马达年节能 3420000.15=51300 kWh 每发芽罐节电费： 513000.4925000 元 发芽罐数量：12个,改造方案 CFD模拟与实际测量相结合的方法,可行性分析，实地考察施工图及现
3、场测量数据，建立数学模型 CFD模拟出空气流场 模拟与实际结合调整优化得出改造方案 施工评价,CFD模拟步骤,画出实体，创建网格 运行合适的解算器，输入网格，检查网格 选择解的格式，选择需要解的基本方程：层流还是湍流（无粘）、热传导模型等，确定所需要的附加模型：风扇，热交换，多孔介质等 指定材料物理性质 指定边界条件 调节解的控制参数，初始化流场 计算解 检查结果，保存结果 必要的话，细化网格，改变数值和物理模型。,本方案CFD模拟特点,采用Fluent软件的最新流动模型，对大型风机推动空气在发芽罐大空间循环流动的流场分布进行模拟，试图通过用数值方法求解三维Navier-Stokes方程，分析
4、空气在各个截面的速度向量，为发芽罐的节能提供技改方案，也为大型风机和大空间的节能探索新途径。,模拟总体原则,总体方案：较为粗略的计算，忽略细节 细节考虑：重点区域为速度矢量较大地方、弯角、风机蜗壳及流体进、出口；需要改造的地方采用导流弧度分隔；采用第一类边界条件；作一些合理的假设，如设温度为常温(即本模拟不涉及传热，只涉及节能），蒸发器可设堆积率、阻力系数。,模型建立,模型的三维实体图,控制方程 假设空气在发芽罐大空间内流动时为稳态不可压缩流体,这一过程可以用连续方程、动量守恒方程来描述, 在直角坐标系中表示为 ：,(1)连续方程 ： (2)动量守恒方程 x分量 ：,动量守恒方程 y分量 ：,动量守恒方程 z分量 ：,相关因素及过程考虑,边界条件： 固定风速，入口风速：6.0m/s 主要是内部过程，与外部条件没有多大关系，且过程主要是破坏涡流，与流体本身的性质，温度，压力均无多大关系，速度也只是与高速区有较大关系 流体：不可压缩的常温常压空气处理 流场初始化及其它各因素，采用Fluent系统里默认量即可,网格划分（Map),TGrid型网格,Fluent中网格检查纠正显示,蒸发室网格（改造前）,蒸发室速度矢量图（改造前）,蒸发室网格（改造后）,蒸发室速度分布图（改造后）,结论,达到改造的目的 涡流消耗能量 通过破坏涡流可以节能,汇报完毕,谢谢！,
