基于CFD-DPM-EWF模拟的折流板除雾器性能研究OA

针对催化裂化烟气净化系统中折流板除雾器因工况与结构参数失配导致的效率衰减及雾沫夹带问题,基于CFD-DPM-EWF多物理场耦合模型,系统研究了气液两相流动动力学特性、湍流演化规律、液滴迁移机制(斯托克斯数Stk=0.3~4.7)及壁面膜稳定性。结果表明:(1)EWF模型通过融合液滴碰撞-聚并动力学与液膜分离临界准则(韦伯数We_(crit)>12),可精准捕捉临界流速(5.6 m/s)后的效率拐点,与实验结果高度吻合;(2)超临界流速(>5.6 m/s)下,液滴飞溅率增加83%(<15μm液滴占比>65%),液膜厚度呈现“先增后降”非线性特征(峰值约30~45μm→剥落后回落至20~30μm),导致效率增速显著放缓(M2效率从6 m/s的95.9%降至7 m/s的94.1%);(3)流道偏转频次过高(>4次)及钩板覆盖率超限(>45%)将引发压降陡增(M3压降为M2的1.78倍)与流场失稳;(4)采用钩板几何优化(15°偏转角、38%覆盖率),M2改进型在6 m/s时效率提升至98.8%,液膜剥落率降低37%;(5)综合性能排序为M2>M1>M4>M3,其中M3因流道“短路效应”(约14%未偏转流区)导致相对M1约19%的性能损失。研究成果可为高精度除雾器设计提供理论支撑。