SCR反应器入口段流场均匀性的数值模拟研究

摘要

以某600MW燃煤电厂SCR反应器为对象建立模型，采用先进的流体动力学计算软件ANSYS-CFX10.0对变工况下多种导流板的设计和布置方案进行了数值模拟。通过定义一些无量纲参数，提出了反应器上部弧形导流板空间位置的描述方法，为模型的缩放和重构提供了数据指导。利用速度矢量图、分布图等对各方案的模拟结果进行了定性分析。为了量化流场的均匀性程度，引入了相对标准偏差的概念，方便了对模拟结果的定量比较。结合对系统压降的分析，最终确定了优化的导流板布置方案，为揭示SCR反应器流场的运动规律及导流装置的设计提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第一章绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究工作内容

第二章CFD数值模拟软件介绍

2.1功能强大的前处理软件ICEM CFD

2.2 ANSYS-CFX软件简介

2.3数值模拟方法的优点

第三章SCR反应器流场模拟的数学模型及算法

3.1基本方程

3.2湍流流动模型

3.2.1直接数值模拟(DNS)

3.2.2大涡模拟(LES)

3.2.3 Reynolds时均方程法(RANS)

3.2.4本文所选用的湍流模型

3.3多孔介质模型

3.3.1蜂窝式催化剂的多孔介质模型

3.3.2多孔介质的动量方程

3.4多组分物质输运模型

3.5计算区域的离散化

第四章SCR反应器入口段流场均匀性的数值模拟

4.1物理模型

4.1.1物理原型描述

4.1.2设计参数

4.2数值模拟的总体方案与步骤

4.3变工况下导流板布置方案的设定

4.3.1 BMCR工况下方案的设定

4.3.2 75％THA工况下方案的设定

4.3.3 50％THA工况下方案的设定

4.4网格划分与边界条件设置

4.5 SCR反应器流场的模拟结果

第五章模拟结果的分析和讨论

5.1 BMCR工况模拟结果分析

5.1.1流场均匀性状况分析

5.1.2催化剂层、烟道及系统压降分析

5.2 75％THA工况模拟结果分析

5.2.1流场均匀性状况分析

5.2.2催化剂层、烟道及系统压降分析

5.3 50％THA工况模拟结果分析

5.3.1流场均匀性状况分析

5.3.2催化剂层、烟道及系统压降分析

第六章结论与展望

6.1本文的主要研究成果

6.2进一步研究工作的展望

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况