一种基于ANSYS CFX软件的氨基湿法脱硫喷淋单塔内脱硫过程的数值模拟计算方法技术

一种基于ANSYS CFX软件的氨基湿法脱硫喷淋单塔内脱硫过程的数值模拟计算方法，涉及氨基湿法脱硫技术领域，本发明专利技术可针对不同氨基湿法脱硫塔内传质、传热过程的数值模拟，能够在较短时间内预测塔内流场，对塔体结构及其工艺运行参数的优化起到积极地作用，提高效率。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于ANSYS CFX软件的氨基湿法脱硫喷淋单塔内脱硫过程的数值模拟计算方法，其特征在于包括以下步骤：1）对塔体做一定的结构简化，再采用三维画图软件UG建立脱硫塔全尺寸三维几何模型；2）采用ANSYS ICEM CFD软件对所述几何模型进行网格划分，以CFX的形式输出，并进行网格无关性分析，得到最优网格数的网格文件；3）将所述网格文件导入ANSYS CFX‑Pre 中进行物理定义，根据现场氨基湿法脱硫喷淋单塔内的运行环境以及在不影响计算准确性的情况下，对吸收塔内气液两相流动状况作假设和简化，具体设定如下：a.气液相物质的定义：整理现场运行工况下烟气与浆液数据，设定该工况下烟气与浆液的密度、运动黏度和导热系数参数；b.化学反应模型的定义：根据双膜理论建立氨基湿法脱硫喷淋单塔内SO2吸收的化学反应关联式，结合经验和半经验关联式以及实验结果，得出氨基湿法脱硫单塔内SO2吸收的数学模型，将各数学表达式编写成用户自定义的CCL文件，然后导入到前处理CFX‑Pre中完成对表达式的定义；c.多相流域的定义：将除雾区设定为多孔介质域，其它塔体空间设定为流体域，多相流模拟中模型的设定，包括：湍流计算模型、相间的热量传递模型、液滴间的碰撞模型以及液滴破碎模型；d.喷嘴的定义：每个喷嘴单独定义，喷嘴的位置以三维直角坐标的形式输入CFX‑Pre中，各个喷嘴的特性由喷嘴形式、喷射角度、雾化液滴粒径分布、液滴出口速度及其质量流率特性参数来表征；e.边界条件的定义：对相应域里的边界条件进行设定，包括塔体进口、出口、壁面边界设置，以及域交界面的设置；f.设置求解计算控制参数：根据具体案例设置求解格式、物理时间尺度、粒子亚松弛因子和收敛条件；4）输出后缀名为def的数值计算文件，导入CFX‑Solver中定义模拟计算，采用有限体积法进行求解，通过对工作界面中信息的观察，检查变量的残差和求解信息，及时发现计算过程中出现的问题或查看求解的准确程度；5）通过后处理CFX‑Post对收敛的模拟计算结果进行可视化分析，得到脱硫塔内烟气的速度分布、温度分布、压力分布以及SO2脱除效率，导出模拟计算结果获得塔内截面气流的速度标准偏差，判定气流分布均匀性；6）将不同工况下的模拟计算结果与实验结果相对比，验证模型的合理性。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世杰，戴汝山，戴明峰，沈高江，张顾，朱平，王志勇，
申请(专利权)人：江苏迪萨机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32