FLUENT烟囱出口烟气射流凝结模拟
正文共： 667字 9图 预计阅读时间： 2分钟1 前言本案例来自下图的实际应用，一根垂直向上的烟囱，顶部设置了一个防雨罩，现在需要考虑湿烟气是否会在防雨罩的位置凝结产生液态水而造成不良影响。湿烟气内含有部分水蒸气，为干空气和水蒸气的混合物，当混合物的温度低于露点温度时，水蒸气将发生冷凝。之前我们推送过类似的文章，详见2021年10月10日推文“FLUENT湿空气冷凝模拟”。2 建模与网格在ICEM创建如下的二维平面模型，并划分四边形结构化网格，节点数约3.8万，最小正交质量0.66。3 边界条件与求解设置本案例需要用到组分输运模型和mixture多相流模型，并启动软件自带的蒸发&冷凝传热传质模型，详尽的操作可查看前文所述历史文章。需要指出的湿，本案例我们从简考虑，将露点温度设定为20℃恒定值，而非水蒸气分压的关系。由于我们建模时将重力方向设在了x轴，因此重力加速度按如下设置。入口为速度入口，温度100℃，速度4m/s，为100%湿烟气，其中水蒸气的质量分数0.00842。四周均为压力出口，回流温度15℃，回流介质为100%干空气（即水蒸气质量分数为0）。瞬态求解，时间步长0.001s。4 计算结果约1s过后，计算域内的温度分布如下，可以看出防雨罩下面的区域温度显著高于其他区域。约1s过后，液态水的体积分数如下图，可以看出主要分布在高温烟气区的周围，这个位置受到外部低温环境的影响而结露，实际中应该表现为白蒙蒙的雾气。防雨罩若靠近烟气射流口，将被烟气烤热，若表面温度高于露点温度，则可不用特别考虑此处的凝结水问题。来源：仿真与工程
