基于二次携带现象的折流板除雾性能仿真优化

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.210048

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (10): 133-140,150.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.210048

所属专题： 2021年能源、动力与电气工程

• 能源、动力与电气工程 • 上一篇下一篇

基于二次携带现象的折流板除雾性能仿真优化

刘定平张宇骏

华南理工大学电力学院∥广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心，广东广州 510640

收稿日期:2021-01-27 修回日期:2021-04-10 出版日期:2021-10-25 发布日期:2021-09-30
通信作者: 刘定平 ( 1965-) ，男，博士，副教授，主要从事能源清洁与转化研究。 E-mail:liudingping@126.com
作者简介:刘定平 ( 1965-) ，男，博士，副教授，主要从事能源清洁与转化研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目 ( 51676072)

Simulation Optimization for Performance of Wave-Plate Demister Based on Re-entrainment

LIU Dingping ZHANG Yujun

School of Electric Power Engineering，South China University of Technology∥Guangdong Province Engineering Ｒesearch Center of High Efficient and Low Pollution，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2021-01-27 Revised:2021-04-10 Online:2021-10-25 Published:2021-09-30
Contact: 刘定平 ( 1965-) ，男，博士，副教授，主要从事能源清洁与转化研究。 E-mail:liudingping@126.com
About author:刘定平 ( 1965-) ，男，博士，副教授，主要从事能源清洁与转化研究。
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China ( 51676072)

摘要/Abstract

摘要： 针对除雾器数值研究中欧拉－拉格朗日法无法预测二次携带现象对除雾性能影响的问题，以折流板为研究对象，在欧拉－拉格朗日法的基础上耦合欧拉壁膜模型，建立了一种基于二次携带现象的除雾模型; 通过实验数据比对，模型预测曲线与实验结果一致; 利用改进后的模型在不同流速下仿真研究了叶片板间距和转折角度对除雾性能的影响。结果表明: 转角处的液膜分离是导致高流速下除雾效率下降的主要原因; 增大板间距和转折角度均会加剧二次携带，使临界速度下降; 在低于临界速度下，除雾效率随板间距增大而减小，随转折角增大而增大; 在高于临界速度下，除雾效率随板间距增大而减小，随转折角增大而减小。本模型板间距优化值取 20 mm，转折角度取 40°时，除雾效率可提升 16. 38% ，压降降低 9. 74% 。该结果对防止除雾器二次携带及提高除雾性能具有指导作用。

关键词: 折流板除雾器, 除雾性能, 二次携带, 板间距转折角, 数值模拟

Abstract: Aiming at the problem that the Euler-Lagrangian method can not predict the influence of the re-entrainment phenomenon on the demister performance in the numerical study，the study established a demister model based on re-entrainment phenomenon by taking wave-plate demister as the research object and coupling Euler Wall Film model on the basis of Euler-Lagrange method． Through the experimental data comparison，the model prediction curve is consistent with the experimental results． The effects of plate spacing and turning angle on the demisting performance were studied in different flow rates by the improved model． The results show that the liquid film separation at the corner is the main reason for the reduction of droplets removal efficiency at high flow rates; increasing the plate spacing and turning angle will aggravate the re-entrainment and decrease the critical velocity; below the critical velocity，the droplets removal efficiency decreases with the increase of the plate spacing，and increases with the increase of the turning angle; above the critical velocity，the droplets removal efficiency decreases with the increase of the plate spacing and the turning angle． The optimal value of the plate spacing and the turning angle is 20mm and 40°． In this situation，the droplets removal efficiency can be increased by 16. 38% ，and the pressure drop can be reduced by 9. 74% ． This result can be used to prevent the demister from re-entrainment phenomenon and improve the demister performance．

Key words: wave-plate demister, demister performance, re-entrainment, plate spacing, turning angle, numerical simulation

中图分类号:

X513

刘定平张宇骏. 基于二次携带现象的折流板除雾性能仿真优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(10): 133-140,150.

LIU Dingping ZHANG Yujun. Simulation Optimization for Performance of Wave-Plate Demister Based on Re-entrainment[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2021, 49(10): 133-140,150.

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