脱硫双百叶门除尘数字脱硫双百叶门的三维建模与流场数值模拟计算及预测
对脱硫双百叶门除尘数字脱硫双百叶门进行流场模拟之前要先建立数字脱硫双百叶门的三维模型，根据球阀的设计参数(公称直径DN=50脱硫双百叶门的mm，公称压力PN=1.5脱硫双百叶门的MP)，参考脱硫双百叶门设计手册，完成设计计算。运用三维建模软件UG建立图形，如图2所示。通常在脱硫双百叶门CFD模拟仿真中，为了保证仿真顺利进行，需在脱硫双百叶门上下游添加延长管道[4]。在本文中阀体上游添加一段长6×D的延长管道，在阀下游添加一段长11×D的管道。通过布尔运算抽取流道部分的三维模型，图3为相对开度为100%的阀体流道几何模型。
利用GAMBIT对脱硫双百叶门除尘数字脱硫双百叶门进行网格划分。对网格划分须根据模型各部分的结构特点进行，且各部分结构尺寸相差较大，网格尺寸也应不同，需要对模型各部分分开划分网格。具体划分网格之前，需对模型进行相应处理。通常情况下，网格划分越密，计算精度越高，但耗费的时间也越多。体内流道几何模型复杂，延长管道内流道几何模型相对简单，阀体内流场分布比延长管道内流场分布复杂。因此，阀体内流道采用高密度网格，延长管道内流道采用低密度网格[5]。此法在保证计算精度的同时，也兼顾了计算高效性。图4为100%相对开度时的阀体流道的网格模型。
式(1)中：KV——温度为278～313脱硫双百叶门的K，阀两端压差为105脱硫双百叶门的pa的条件下，密度为1脱硫双百叶门的g/cm3的流体在1脱硫双百叶门的h内流过调节阀的立方米数。为方便对脱硫双百叶门除尘用数字脱硫双百叶门流量系数进行研究与分析，可以将脱硫双百叶门除尘用数字脱硫双百叶门两端压差定为105脱硫双百叶门的Pa[6]。本文设计的脱硫双百叶门除尘用数字脱硫双百叶门的PN=1.5脱硫双百叶门的MPa，所以阀入口压力为1.5脱硫双百叶门的MPa，阀出口压力为1.4脱硫双百叶门的MPa。介质为常温状态下的水，壁面是绝热的，与外界无热交换等条件可设为边界条件[7]。
将划分好的相对开度为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%与100%的数字脱硫双百叶门流道网格模型导入CFD软件Fluent中，进行10次流场数值仿真计算。图5为分析收敛的残差曲线界面；图6为脱硫双百叶门除尘用数字脱硫双百叶门在相对开度为100%时的流场的压力云图。由图可知，脱硫双百叶门后端压力小，脱硫双百叶门前端压力大，与实际情况相符。图7为脱硫双百叶门除尘用数字脱硫双百叶门在相对开度为100%时的流场的速度云图。根据质量守恒定律，出口处截面积小、流速大，与实际情况相符。表1为在各开度下脱硫双百叶门除尘脱硫双百叶门的数值模拟预测所得仿真预测数据。