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【干货】火电厂新型SNCR气力式雾化喷嘴的数值模拟研究

2015-12-24 08:40来源:循环流化床发电关键词:火电厂循环流化床锅炉清洁能源收藏点赞

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4.1 速度分布

图3显示了Z=0截面的气液混合速度场。空气流经初级导流片时,由于压缩空气膨胀,且截面积收缩,空气流速增加。进入次级导流件前端由于截面积变大,空气流速有所下降,流经次级导流腔时,空气继续膨胀,加之截面积的收缩,空气流速再次提高;进入末端混合腔后,空气动能向液相传递,使得流速低;最后在喷孔内部,压力的作用使得流体流速迅速增加。空气与水的速度从入口处的5.0m/s和0.84m/s分别增至口处的246.6m/s。

4.2 压力分布

空气在喷嘴内部的膨胀加速源于压差驱使而水在流动过程中,静压能逐渐转换成动压能,直至与空气静压相等。沿着流动方向,水的静压逐渐减小,而在撞击件处,静压从~0.24Mpa增至~0.32Mpa(见图4),源自水流的撞击使得水的动压转换为静压。撞击件处高静压的存在使得水克服周边空气的阻力而流向四周。

4.3 液相体积分布

图5(a)为Z=0截面水的体积分数分布图。可见,气液混合流动具有明显的交界线,水的体积分数呈梯度分布。由于交界线处高速气流对水流的剪切作用,越靠近交界线水的体积分数越小。而在整个混合腔内,水的体积分数低于10%,出口处水的平均体积分数为0.62%,这表明空气与水进行了充分均匀的混合,实现了水的初步雾化。

该SNCR雾化喷嘴具有良好的初步雾化性能主要有以下三个原因:

1.喷嘴内部存在诸多回流区,见图7。气流在液相入口段、锥形导流件底部、混合腔底部、喷孔入口附近形成多个回流区,气液两相接触面积的增加使得气体的剪切混合作用增强。

2.液相出口结构设计,使得气体流速在垂直流向的截面上分布不均,见图7 X=9.3mm截面(即圆柱形液流通道中心截面)速度分布。液流出口两侧的较高速气流除了对出口液流进行剪切混合,还有利于促进气液在锥形导流腔内的进一步混合。

原标题:新型 SNCR 气力式雾化喷嘴的数值模拟研究
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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