Учёт турбулентности потока газа в расчётах осаждения частиц в электрофильтрах

Игорь Петрович Верещагин, Сергей Иванович Хренов, Кирилл Анатольевич Смагин, Лев Валентинович Чекалов, Евгений Михайлович Тимофеев

Аннотация


В методике расчёта прямого осаждения наиболее сложным вопросом является учёт влияния турбулентного характера потока газа. Изложены основы теории турбулентности, необходимые для расчёта движения час­тиц в канале электрофильтра. Для расчёта прямого осаждения частиц в электрофильтре могут быть исполь­зованы три метода: метод траекторий, метод, основанный на уравнениях неразрывности для материального потока частиц и неразрывности для тока заряда, и метод струй. Проведено сравнение указанных методов. Несмотря на различия в способах учёта влияния турбулентности потока на процесс осаждения частиц в элек­трофильтре результаты расчёта различаются незначительно, что свидетельствует о достоверности приме­няемых методов. Поэтому целесообразно использование метода, обладающего наименьшим временем расчёта. Метод струй и метод траекторий позволяют учесть разброс в значении заряда частиц из-за турбулентного характера потока газа в электрофильтре. Метод двух уравнений неразрывности не учитывает разброс заря­дов. Показано, что разброс в зарядах частиц имеет место только на начальном участке электрофильтра, ко­гда происходит зарядка частиц до значения, близкого к предельному заряду. Траекторный метод, требующий для реализации очень большое время расчёта, в связи с этим имеет ограниченное применение. Метод струй ре­комендуется для инженерных расчётов прямого осаждения частиц в электрофильтре.

Ключевые слова


электрофильтр; турбулентная диффузия; зарядка частиц; разброс зарядов час­тиц; эффективность очистки; методы расчета

Полный текст:

PDF

Литература


Schmid H.-J., Vogel L. On the modelling of the particle dynamics in electro-hydrodynamic flow-fields: I. Comparison of Eulerian and Lagrangian modelling approach. — Powder Technol., 2003. vols. 135—136. pp. 118—135.

Зайчик Л.И., Алипченков В.М. Статистические модели движения частиц в турбулентной жидкости. — М.: Физматлит, 2007, 312 с.

Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т.2. — М.: Наука, 1967, 720 с.

Menter F.R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. — AIAA Journal, 1994, vol. 32. No. 8, pp. 1598—1605.

Csanady G.T. Turbulent diffusion of heavy particles in the atmosphere. — J. Atmos. Soc., 1963, vol. 20, pp. 201—208.

Волков К.Н., Емельянов В.Н. Течения газа с частицами. — М.: Физматлит, 2008, 600 с.

Voth G.A., La Porta A., Crawford A.M., Alexander J., Bodenschatz E. Measurement of particle accelerations in fully developed turbulence. — J. Fluid Mech., 2002, vol. 469, pp. 121—160.

Pope S.B. Turbulent flows. Cambridge University Press, 2000, 802 p.

Мирзабекян Г.З., Григорьев И.Н. Уравнение кинетики за­рядки и осаждения частиц в электрофильтрах с учетом турбу­лентного перемешивания аэрозоля. — М.: Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1975, № 2, с. 51—60.

Верещагин И.П., Cмагин К.А., Тимофеев Е.М. Совер­шенствование метода расчета процессов в электрофильтрах для очистки дымовых газов ТЭС от золы. — Электричество, 2015, № 6, с. 12—19.

Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. — М.: Энергия, 1974, 480 с.

Верещагин И.П., Смагин К.А., Тимофеев Е.М., Ковалев Д.И. Сравнение методов расчета внешней области униполярно­го коронного разряда. — Новое в российской электроэнергети­ке, 2013, № 5, с. 18—30.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share