邓斌程罡樊越胜*王英志胡家雷彭凯文珂

1西安建筑科技大学环境与市政工程学院

2中钢集团天澄环保科技股份有限公司

滤筒除尘器是美国唐纳森公司在袋式除尘器的基础上研发的一种新型除尘器，广泛应用于国内外各个行业，具有除尘效率高（99.9%以上）、阻力小、体型小、维护方便等优点[1-2]。但气流分布不均匀对除尘效率以及滤筒寿命的影响仍困扰着其正常使用。张相亮等人[3-5]用Fluent模拟了袋式除尘器进口对内部流场分布的影响，对设备的优化设计取得了一定的效果，但对于滤筒除尘器出口方式对其流场均匀性方面的研究则甚少。本文将研究滤筒除尘器出口方式对其内部流场均匀性的影响。

1 研究模型

1.1 物理模型

本文研究的除尘器为上、中、下三个箱体组成的下进风滤筒除尘器。如图1所示，其中上箱体尺寸长×宽×高为1200 mm×800 mm×650 mm。中箱体尺寸长×宽×高为1200 mm×800 mm×1150 mm。下箱体为高800 mm的灰斗。进风口为矩形尺寸为150 mm×300 mm，其位于下箱体侧端面距箱体底部450 mm处。出风口为Ф200 mm的圆形管，其位于与进风口端面垂直的侧面距顶部200 mm处。除尘器内花板竖直方向上分布着6个滤筒共两行三列，其中滤筒尺寸长为600 mm，外径为Ф320 mm。

图1 物理模型

1.2 数学模型

1.2.1 流场数学模型

本文为了便于研究，将稀相气固两相流简化为具有平均流体特征的单相气相流；不考虑文丘里等脉冲清灰部件对气流的影响[6]。模拟气相流动时选用κ-ε双方程模型[7-8]。

湍动能κ方程：

耗散率ε方程：

式中：Gb为由浮力引起的湍动能k的产生项；……