扩散式旋风除尘器（CFD）数值模拟

　　本文使用商用计算流体力学软件FLUENT对扩散式旋风除尘器内部气固两相流流场进行数值模拟，并对其性能进行评估。本文中，使用雷诺应力模型(RSM)对扩散式旋风除尘器内部气相流场进行模拟，使用随机拉格朗日模型模拟扩散式旋风除尘器内部颗粒物的运动。

　　模拟结果显示，由于扩散式旋风除尘器倒锥形筒体的存在，气流的轴向速度与切向速度都沿着轴向方向从上往下明显递减。由于反射屏的阻挡作用，只有一少部分含尘气流能通过反射屏与壁面之间的缝隙进入灰斗，进入灰斗的气流经过反射孔进入筒体并最终从排气口排出。通过追踪统计大量颗粒物的运动轨迹发现，几乎所有粒径大于5μm的颗粒物都能够被扩散式旋风除尘器所捕集。

　　同时，对于粒径小于5μm的颗粒物，扩散式旋风除尘器也有很强的捕集能力。这是因为，大量颗粒物在离心力的作用下被甩向壁面并跟随气流进入灰斗，在反射屏的阻挡作用下，只有很少部分颗粒物能跟随洁净气流从反射孔逃逸。

　　综合考虑颗粒物分离效率以及压降与进口气体流速的关系，本文建议实际运行时，进口气体流速最好控制在14~18m/s范围之内。本文的数值模拟研究有助于提高我们对扩散式旋风除尘器内部气固两相流的了解，并为以后对于扩散式旋风除尘器分离颗粒物机理的研究以及设计高效的新型扩散式旋风除尘器提供科学方法与基础数据。