颗粒物目前是影响中国大部分城市空气质量的首要污染物，其中冶金（钢铁）行业是PM2.5的主要排放来源之一。目前，在冶金过程中，以高炉出铁场为代表的烟尘颗粒污染尚无法得到有效的控制。本文研究了烟气流动及烟尘颗粒运动的基本特征，进一步加深了对冶金过程中烟尘污染的产生与演化行为的认识，从而为优化烟尘捕集系统，提高除尘净化效率提供理论指导。
本文首先分析了铁口区烟气和二次烟尘的基本特征，并借助经典的射流与浮力羽流理论对烟气的流动进行了定性和半定量地描述，同时以FLUENT软件为平台，采用CFD的方法对烟气及烟尘的流动扩散过程进行了模拟。结果显示，铁沟烟气在高度2～6m处流速较高，在该位置应该设置捕集罩且罩口风速应大于1.4m/s；喷射烟尘呈现颗粒射流流束形态，纵向污染范围超过3m，设立挡板或幕帘能对其进行有效拦截。
其次，本文模拟分析了铁口区含尘烟气外逸到整个出铁场生产车间后的流动扩散行为，结果显示，出铁场车间“穿堂风”形成的横向气流能够改善出铁场内通风换气状况，有利于降低烟尘浓度，降低幅度最高达到70％；而出铁场顶部开天窗对于车间内部环境的改善不明显。
最后，采用相似模化理论对喷射烟气/烟尘、铁沟浮力羽流及其伴生烟尘进行模化，确立了模型的基本参数，并以出铁口喷射烟尘为例，对烟尘发生装置发尘行为进行了数值模拟预测，结果显示其与实型模拟结果规律基本一致。
- 作 者：
- 陈振辉
- 学科专业：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 华中科技大学
- 导师姓名：
- 陈汉平王贤华
- 学位年度：
- 2014
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
