回收锅炉烟道流场分析

(山东科技大学机械电子工程学院 山东 青岛 266590)

回收锅炉烟道流场分析

卓中日梁之西朱尚

(山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590)

该烟道用于连接回收锅炉处，是废气首先经过的场所。由于废气对回收锅炉的不均匀冲刷，很容易对回收锅炉造成损毁。这项损毁是锅炉效率的决定因素，直接影响锅炉的经济性。通过对烟道结构进行速度及速度矢量分析。

回收锅炉；烟道；安装；速度分析

一、烟道结构简化及三维建模

该烟道用于连接回收锅炉，是废气首先经过的场所。由于废气对回收锅炉的不均匀冲刷，很容易对回收锅炉造成损毁。这项损毁是锅炉效率的决定因素，直接影响锅炉的经济性。通过UG三维制图软件对烟道进行三维建模如图1所示。

图1 烟道三维流体模型

二、网格划分

应用GAMBIT前期处理软件对烟道三维模型进行网格划分。为保证计算精度和保持计算量适中，网格划分过程中采用优先使用六面体网格，在形状不规则的区域使用四面体网格的原则。这是因为六面体网格较四面体网格质量高、收敛快，更能降低计算成本，而四面体网格相对六面体网格的优势在于适应性强，能够较好的填充复杂的几何形状。由于烟道结构相对简单，本烟道采用六面体网格。图2所示为烟道网格图划分截面图，最终生成网格总数为1026480。

图2 网格图划分截面图

三、数值模拟分析

入口为边长7800mm的正方形，出口为两个压力出口。首先设置入口处的速度为5m/s。出口设置为压力出口，压力为一个标准大气压。

1、速度场分布

数值模拟烟道流场速度云图如图3所示，流场高速区主要集烟道中部，且在烟道出口附近会出现流速不均匀现象。由速度云图我们可以清楚地看出由于弯管的存在，弯曲的烟道流速不均匀现象比较明显，直烟道在管口扩大处也有流速不均匀现象，但相对较弱。

图3 速度云图

图4为烟道内速度矢量图，由速度矢量图可以直观的看出流场运动情况。在烟道中由于弯管和管径扩大的存在，使得在弯管处和管径扩大处速度的方向都有改变，且弯管相对于直管烟道管径扩大处变化明显。

图4 速度矢量图

四、结束语

通过对连接锅炉的烟道结构进行流场速度分析处理得出，在烟道中由于弯管和管径扩大的存在，使得在弯管处和管径扩大处速度的方向都有改变，且弯管相对于直管烟道管径扩大处变化明显。

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卓中日(1993-)，男，在读硕士，山东科技大学，研究方向风力机叶片优化设计。