电解铝残阳极除尘罩设计与模拟研究
发布时间：2021-09-03 03:49
电解铝生产的主要原料之一是铝用阳极,电解生产要求它有好的质量,以确保正常、平稳、高效运行。残阳极回收再利用质量优劣与残阳极的清理有直接关系。目前在清理工艺中所产生的大量粉尘,不仅危害了工人的身体健康,还严重污染了车间环境。如何有效控制电解铝残阳极清理工艺中的粉尘,这是一个在通风除尘领域中非常重要且尚未得到很好解决的问题。CFD （Computational Fluid Dynamics）技术随着计算机科学技术的飞速发展,在工程中应用日益广泛。局部排风罩的优化设计和流场的数值模拟中应用CFD技术成为可能。本文以某铝厂电解铝残阳极清理的排风罩为研究对象,利用CFD软件的计算原理和方法,对所设计的排风罩的流场分布进行了全面分析。运用GAMBIT建立侧吸式及射流作用排风罩的数学模型,并应用FLUENT软件对排风罩的速度分布进行数值模拟。根据残阳极清理的特点,在残阳极上方和边缘位置选取具有代表性的控制点。通过计算得出控制点处达到风速要求时所对应的排风速度,进而确定射流作用排风罩的临界送风速度。分析不同罩型及排风方式的排风罩所形成的流场特点以及节能效果。分析结果表明,与目前电解铝残阳极清理工艺中所...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
Contents
第一章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 研究现状及分析
1.2.1 排风罩的应用及研究现状
1.2.2 CFD在通风除尘领域的应用
1.3 本课题的研究内容及研究方法
第二章 侧吸式及吹吸式排风罩理论分析
2.1 平面势流
2.2 平面射流
2.3 CFD理论在流场中的应用
2.3.1 基本控制方程
2.3.2 湍流模拟方法及湍流模型
2.3.3 CFD模型的离散方法
2.4 FLUENT介绍
2.4.1 程序的结构
2.4.2 网格生成
2.4.3 SIMPLE计算方法
2.4.4 收敛原则及松弛因子的确定
2.5 本章小结
第三章 侧吸式排风罩数值模拟
3.1 基本假设
3.2 侧吸式排风罩模型的建立及模拟
3.2.1 计算模型网格的划分
3.2.2 数值方法
3.2.3 边界条件
3.3 计算结果与分析
3.3.1 确定排风速度
3.3.2 流场速度矢量分析
3.4 风量的计算分析
3.5 本章小结
第四章 单侧吹吸式排风罩数值模拟
4.1 基本假设
4.2 单侧射流作用吸气罩模型的建立及数值模拟
4.2.1 计算模型网格的划分
4.2.2 数值方法
4.2.3 边界条件
4.2.4 临界送风速度
4.3 工况一计算结果与分析
4.3.1 控制点风速随排风速度的变化
4.3.2 流场速度矢量分析
4.3.3 喷口宽度影响分析
4.4 工况二计算结果与分析
4.4.1 确定排风速度及临界送风速度
4.4.2 流场速度矢量分析
4.4.3 喷口宽度影响分析
4.5 风量的计算分析
4.6 本章小结
第五章 下吸式及双侧吹吸式排风罩数值模拟
5.1 两种排风罩模型的建立
5.2 计算结果与分析
5.2.1 控制点风速随排风速度的变化
5.2.2 流场速度矢量分析
5.3 风量的计算分析
5.4 本章小结
第六章 节能与经济分析
6.1 风管的设计计算
6.2 节约电费的计算
6.3 本章小结
第七章 结论
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型旋风气幕式排风罩数值模拟研究[J]. 刘荣华,李夕兵,施式亮,王鹏飞,丘汉锋. 环境工程. 2009(04)
[2]优质阳极的生产技术探讨[J]. 陈杰,杨从国. 炭素技术. 2008(04)
[3]吹吸气流的设计方法及其数值模拟[J]. 郭配山,付海明,赵友军,李阳. 洁净与空调技术. 2007(02)
[4]常用局部排风罩设计要求[J]. 赵容. 劳动保护. 2005(11)
[5]FLUENT用于大气污染扩散的数值模拟[J]. 许雅娟,罗挺. 后勤工程学院学报. 2005(02)
[6]开放性尘源粉尘运动轨迹的数值计算[J]. 丛晓春,张旭. 同济大学学报(自然科学版). 2005(03)
[7]强化煤矿综合防尘技术 降低尘肺病发生率[J]. 姜初炎. 能源与环境. 2005(01)
[8]气幕控尘模拟试验研究[J]. 郭胜均,张设计,吴百剑,李德文. 矿业安全与环保. 2005(01)
[9]移动式卸料机除尘系统设计及应用[J]. 付海明,沈恒根. 环境工程. 2004(01)
[10]厨房局部排风设计的探讨[J]. 成祖德. 安徽建筑. 1999(01)
本文编号：3380341
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
Contents
第一章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 研究现状及分析
1.2.1 排风罩的应用及研究现状
1.2.2 CFD在通风除尘领域的应用
1.3 本课题的研究内容及研究方法
第二章 侧吸式及吹吸式排风罩理论分析
2.1 平面势流
2.2 平面射流
2.3 CFD理论在流场中的应用
2.3.1 基本控制方程
2.3.2 湍流模拟方法及湍流模型
2.3.3 CFD模型的离散方法
2.4 FLUENT介绍
2.4.1 程序的结构
2.4.2 网格生成
2.4.3 SIMPLE计算方法
2.4.4 收敛原则及松弛因子的确定
2.5 本章小结
第三章 侧吸式排风罩数值模拟
3.1 基本假设
3.2 侧吸式排风罩模型的建立及模拟
3.2.1 计算模型网格的划分
3.2.2 数值方法
3.2.3 边界条件
3.3 计算结果与分析
3.3.1 确定排风速度
3.3.2 流场速度矢量分析
3.4 风量的计算分析
3.5 本章小结
第四章 单侧吹吸式排风罩数值模拟
4.1 基本假设
4.2 单侧射流作用吸气罩模型的建立及数值模拟
4.2.1 计算模型网格的划分
4.2.2 数值方法
4.2.3 边界条件
4.2.4 临界送风速度
4.3 工况一计算结果与分析
4.3.1 控制点风速随排风速度的变化
4.3.2 流场速度矢量分析
4.3.3 喷口宽度影响分析
4.4 工况二计算结果与分析
4.4.1 确定排风速度及临界送风速度
4.4.2 流场速度矢量分析
4.4.3 喷口宽度影响分析
4.5 风量的计算分析
4.6 本章小结
第五章 下吸式及双侧吹吸式排风罩数值模拟
5.1 两种排风罩模型的建立
5.2 计算结果与分析
5.2.1 控制点风速随排风速度的变化
5.2.2 流场速度矢量分析
5.3 风量的计算分析
5.4 本章小结
第六章 节能与经济分析
6.1 风管的设计计算
6.2 节约电费的计算
6.3 本章小结
第七章 结论
7.1 研究结论
7.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型旋风气幕式排风罩数值模拟研究[J]. 刘荣华,李夕兵,施式亮,王鹏飞,丘汉锋. 环境工程. 2009(04)
[2]优质阳极的生产技术探讨[J]. 陈杰,杨从国. 炭素技术. 2008(04)
[3]吹吸气流的设计方法及其数值模拟[J]. 郭配山,付海明,赵友军,李阳. 洁净与空调技术. 2007(02)
[4]常用局部排风罩设计要求[J]. 赵容. 劳动保护. 2005(11)
[5]FLUENT用于大气污染扩散的数值模拟[J]. 许雅娟,罗挺. 后勤工程学院学报. 2005(02)
[6]开放性尘源粉尘运动轨迹的数值计算[J]. 丛晓春,张旭. 同济大学学报(自然科学版). 2005(03)
[7]强化煤矿综合防尘技术 降低尘肺病发生率[J]. 姜初炎. 能源与环境. 2005(01)
[8]气幕控尘模拟试验研究[J]. 郭胜均,张设计,吴百剑,李德文. 矿业安全与环保. 2005(01)
[9]移动式卸料机除尘系统设计及应用[J]. 付海明,沈恒根. 环境工程. 2004(01)
[10]厨房局部排风设计的探讨[J]. 成祖德. 安徽建筑. 1999(01)
本文编号：3380341
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3380341.html
