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在线烟尘监测仪校准装置中关键问题研究

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-12-02 14:50????浏览量:
为了采用本装置有效开展在线烟尘测试仪校准和参数测试,装置需要在产生稳定流速下形成均匀尘源,精确地说,就是要求永利电玩城装置能够为在线烟尘监测仪提供若干个点位置或者截面内的均匀流速下的尘源。为了减少设计成本,采用App模拟和实验相结合的方案对本永利电玩城装置的关键技术参数进行设计。App模拟的方法可以起到预先评估的效果,能够立体清晰地看出本永利电玩城装置的流场分布和尘源分布情况,再结合实验进行验证和参数微调。以下对方案中关键问题的解决方案进行探讨。
 
(一)气体流场稳定性模拟分析
根据现有的装置情况,建立装置的App模型,按照需要的条件设置入口速度和管道粗糙度。首先采用仿真介质为纯净的空气,使用商业流体App Fluent 仿真工况下的流动状态,对观测段进行流量和压力场的分析,判断流场的均匀性。具体的工作步骤如下:
 
1. 模型建立。 采用三维建模App Solid-works 建立与实际尺寸相应的模型,做到与真实尺寸一致,划分网格,并进行网格无关性验证。
 
2. 边界条件的设置,仿真参数的优化,湍流模型的选择。 利用实验结果去标定设置与实验工况相同的仿真模型,优化仿真模型,改变边界层函数和离散模型,使仿真与实验结果达到满意的一致程度。
 
3. 采集流场观测区域的流线图、速度矢量图和数据点。现有的流场均匀性指标是 ISO5167 的漩涡角和非对称指数 [2]。旋涡角是管道横截面的某给定点的当地流速矢量与管道轴线间的交角,可用式(1)进行求解。
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式中: u——当地观测点的轴向速度分量; v——当地观测点的切向速度分量。非对称指数用来表征在圆形或环形横截面内速度分布的对称性欠佳的无量纲参数。非对称指数通常以代号 y 表示,非对称指数表达式如式(2)所示。
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式中: ——沿半径 i 的平均流速,是根据在该半径上当地速度测量值来计算的; ——平均流速; n——测量半径数目。ISO5167 正常工作条件为充分发展管流,旋涡角小于 2°,非对称性指数小于 0.05。这两个指标是否能够在此处使用需要验证,有必要的时候需要重新定义新的流场均匀性评价指标,评价在该流场均匀性指标的状态下是否能够满足烟尘装置的流场均匀性的要求。
 
(二)关键管件参数的优化
通常情况下,烟尘发生装置使用如图 2 所示的常规形式的管路图,管径变化处使用 45°或者 60°渐缩管和渐扩管进行管径匹配,而在实际设计中是需要根据实际情况进行调整的。常规的渐缩管和渐扩管是造成流场不均匀分布的主要原因,对于流场均匀性要求较高的场合,经常使用轮廓线符合维辛斯基曲线形式的收缩喷口进行管径的匹配。维辛斯基曲线或者类似的双三次方曲线形式的收缩喷口具有很好的流场整流的作用,因此可以使用轮廓线符合维辛斯基曲线形式的收缩喷口改善流场的均匀性。
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(三)发尘装置的设计要点
烟尘监测永利电玩城所需要的尘源一般选择干粉产生,尘源选择上尽量接近实际烟道尘源的物质。采用干粉发尘的方式要注意发出尘源的均匀性,所以在采用强气流吹散时,可根据需要采用两级混匀模式,先把尘源充分分散再发生。

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