基于卡门涡街的静电感应粉尘浓度检测装置的设计

发布时间：2024-05-14 03:53

　　针对现有的静电感应粉尘浓度测量装置对低浓度、小粒径的粉尘测量不精确的问题,依据卡门涡街的原理,提出在测量管道中安装一个三角柱,来提高粉尘粒子的运动速度和改变粒子的运动趋势,从而增大静电传感器的感应电荷量。利用CFD软件,在Gambit2.4建立实验模型,通过Fluent6.3对优化的测量装置进行气固两相流仿真,得到管道内粉尘粒子的速度云图和压力云图。根据环形静电传感器的感应电荷计算式,计算不同粒径下的感应电荷量。结果表明:优化的装置感应电荷量提高约40%,有效提高粉尘在低浓度、小粒径情况下的测量精度。

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【部分图文】：

图1现有装置结构图

现有的基于静电感应的粉尘浓度测量装置包括进气口、出气口、直管管道、环形静电传感器以及抽气设备。其结构如图1所示。由抽气设备将含粉尘气流从进气口抽入后,在气体运动过程中,颗粒与管壁和颗粒与颗粒之间发生摩擦、碰撞,会产生静电荷,环形静电传感器嵌套于管道中间段,其环形电极紧贴管道内壁,....

图2卡门涡街示意图

卡门涡街是流体力学中重要的现象,当流体经过涡街发生体时,涡街发生体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡,经过非线性作用后,产生卡门涡街。如图2所示。本文根据卡门涡街原理对现有的直管测量管道进行优化,其结构如图3所示。设计一种测量范围大、精度高的测量装置,根据相关文....

图3涡街管结构示意图

本文根据卡门涡街原理对现有的直管测量管道进行优化,其结构如图3所示。设计一种测量范围大、精度高的测量装置,根据相关文献[18-19],提出在距管口大约14处卡装或法兰连接一个三角柱(即涡街发生体)的方法来提高带电粉尘浓度的测量精度,其中涡街管的长度、直径和直管参数一样,L=....

图4简化模型网格划分

实验将建立管道的3D立体模型,粉尘管道由圆柱形管和三角柱组成,将其进行网格划分,简化模型网格划分如图4所示。设定管道左侧为入口,其类型为VELOCITY_INLEN,管道右侧为出口,其类型为OUTFLOW,其他默认为管壁WALL。在spacing文本框中intervalsize....

本文编号：3973155