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在大气污染治理中,除尘系统的安全有效运行非常重要,为了解决由于除尘管道磨损而引起的环境和安全问题,需对弯管内的气固两相流动和弯管磨损率进行研究。在综述分析气固两相流动模型、磨损模型的基础上,选用RNG k ε模型作为湍流流动模型,颗粒轨道模型作为颗粒运动模型,Tabakoff模型作为磨损率计算模型。选用计算流体力学CFX模拟研究90o防磨弯管内的气固两相流动,以及弯管的磨损率。模拟研究了普通弯管和“气垫式”防磨弯管内的气固两相流动和磨损率,结果表明:对“气垫式”防磨弯管,防磨罩内气体速度和颗粒速度减小,颗料撞击弯管外壳的速度减小,“气垫式”防磨弯管具有很好的防磨效果,在一定条件下,普通弯管磨损率为2.77×10-8kg/m2﹒s,磨损面积大约为5×10-2m2,每秒钟损失的质量为1.4×10-9kg;1号防磨弯管磨损率为3.8×10-9kg/m2﹒s,磨损面积大约为10-4m2,每秒钟损失的质量为3.8×10-13kg;2号防磨弯管磨损率为4.87×10-9kg/m2﹒s,磨损面积约为2×10-2m2,每秒钟损失的质量为9.6×10-11kg。模拟研究了磨穿面积大小对气固两相流动和磨损率的影响,结果表明:随着磨穿面积的增大,防磨罩内气体速度和颗粒速度增大,压强减小,磨损率增大。当磨穿面积为2.4×10-3m2时,每秒钟损失的质量为3.8×10-13kg,磨穿面积9.6×10-3m2时,每秒钟损失的质量为9.6×10-11kg。模拟研究了防磨罩高度对气固两相流动和磨损率的影响,结果表明:随着防磨罩高度的增大,防磨罩内气体速度和颗粒速度减小,压强增大,磨损率减小。对于磨穿面积为9.6×10-3m2的防磨弯管,当防磨罩高度为20mm时,磨损率为8.13×10-9kg/m2﹒s,每秒钟损失的质量为400×10-12kg;当防磨罩高度为50mm时,磨损率为1.99×10-9kg/m2﹒s,每秒钟损失的质量为2×10-12kg。模拟研究了管道入口气流速度对磨损率的影响,结果表明:随着管道入口速度的增加,磨损率增加。当速度为16m/s时,单位时间质量损失为2×10-12kg,当速度为24m/s时,单位时间质量损失为26.2×10-12kg。模拟研究了增设挡板后的防磨效果,结果表明:增加挡板后的防磨效果不明显。没有加挡板时,磨损率为3.8×10-9kg/m2﹒s,磨损面积约为10-4m2,单位时间内的质量损失为3.8×10-13kg;加挡板后,防磨罩的磨损率为4.86×10-9kg/m2﹒s,磨损面积约为10-4m2,单位时间内的质量损失为4.86×10-13kg。