以入口处增设多孔扰流板作为卧式滤筒除尘器流场优化方法,研究其对除尘器流场的优化作用。以综合流量分配系数ΔKξ作为流场均匀性评价指标,采用正交试验法进行CFD数值模拟设计,研究扰流板的孔面积占比率f、扰流板B面与滤室壁面之间的距离ΔL、孔型T对流场的影响。结果表明,适当增加f和ΔL可降低ΔKξ,圆孔的优化效果要优于方孔,影响ΔKξ的程度排序为f>T>ΔL,以f=30%、ΔL=150 mm、孔型为圆孔作为最优参数组合优化流场,优化后ΔKξ降低了67.5%。

根据传热势容耗散函数,利用变分原理在给定条件下对耗散函数求极值,获得场协同方程,求解场协同方程获得室内最佳流场。研究发现,流场优化之后室内流体温度分布更为均匀;传热势容耗散增大,对流换热能力减弱,室内的平均温度升高,但流场的扰动更加剧烈,冷热流体混合更趋于均匀,室内流体温差减小;进口风速提高,虽然可以提高进口冷空气和室内热空气的对流传热系数,带走更多热量,使室内流体的平均温度降低,但进口冷空气对室内热空气的稀释作用也会增强,导致室内热空气的温度梯度减小,换热能力减弱,所以进口风速应合理选择。