污泥热风射流干化风流场特性研究

《污泥热风射流干化风流场特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。污泥热风射流干化风流场特性研究　　【摘要】介绍了研究太阳能污泥干化室风流场的重要性，提出基于Fluent软件的RANS法的RNGk-epsilon湍流模型，建立单个风机和群机的局部对称模型模拟干化室近地面流场速度特征，结合物模试验和原型观测对模型的计算结果进行了对比验证，最后提出了比较合理的风机布置方案。　　【关键词】风机；湍流模型；风流场；污泥干化　　0.前言　　污泥热风射流干化作为

2、一种新型的污泥干化技术，结合了传统的污泥干化手段，利用太阳辐射热能和射流技术对污泥进行批量干化处理，在提高干化效率的同时减少了能耗。由于太阳能利用的限制性，干化室内部风流场的控制研究就显得尤为重要。目前关于气流组织形态研究的主要方法是基于CFD软件的数值模拟，它具有成本低，精度高，适用范围广等优点，传统的理论分析和模型试验因为自身的局限性逐渐成为辅助验证的手段。因此，本文结合流体力学等相关理论知识基于Fluent软件对太阳能干化室内部风流场进行了数值模拟，并进行了相关模型试验和原型观测作为对比验证。　　1.风流场特性研究方法为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆

3、盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　太阳能干化室内，风机架设在空间中上部垂直向污泥表面送风，送风口断面为的正方形，气体出流认为是具有一定速度的均匀射流。由于送风口距离干化室地面的流程较短，而射流流速较大，所以气体射流的扩散主要受到垂直速度方向的地面边界影响，认为属于非贴

4、附型高雷诺数受限对称紊动射流。风机频率恒定时射流充分发展后的干化室内部空间气流是处于稳定态的湍流。　　太阳能干化室内风机布置方式的不同将显著影响风流场的特性，在干化室尺寸确定的情况下，改变风机的高度、频率、出风口面积以及排列方式均会对风流场的组织形态产生影响，而实际应用中近污泥面的表面流速状态是具有研究价值的。　　建立湍流模型　　目前湍流的数值模拟方法主要有三种：直接数值模拟，雷平均NS方程和大涡模拟。综合考虑下选用RANS法的RNGk-epsilon三维湍流模型，该模型由标准k-epsilon模型变化而来，具有更广的适用性和可靠度。在不显著影响计算结果的前提

5、下作如下接近实际情况的假设：　　干化室内部为不可压缩气体并符合Boussinessq假设，内部气密性良好。　　充分发展后的空间内风流场为稳定态湍流，气体各向同性。　　气体流速较低，风流场具有高雷诺数。　　不考虑能量耗散。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉

6、系统的使用和维护。　　风流场的湍流模型包括单机和群机的局部对称模型，模型尺寸均按照实际尺寸建立。　　物模及原型观测　　计算得到单台风机的垂直辐射面积约33平方米，按1：1比例建立6×6×4m单风机局部物理模型，采用LVFSC-11光电式风速传感器的风杯风速仪沿风机中心水平发散方向布置测点，变换频率、高度进行近地面风速特征值测定。原型观测为干化室现场的近地面风速特征值测定。　　2.数值模拟结果及分析　　本文将单风机物理模型测得的近地面风速数据与数值模拟相同工况下计算得到的风速数据进行比较，如下图所示：　　图1出风口速度5m/s时近地面风速值　　可以看出，模型试验

7、数据与数值模拟计算的结果是比较一致的，在水平距离风机中心约处风速达到峰值，符合的比较好，因此认为数值计算的结果是具有可信度的。　　改变影响风流场的各类条件进行单机湍流模型的数值计算，结果表明：　　风机频率越高，即转速越大，风机的风速相应也越大，此时近地面风速的峰值呈线性递增，峰值位置不变。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备

8、安装到位后，中心校组织各学点管理人员统