为探究滤袋长度、喷吹距离、喷吹压力和滤袋材质对化工除尘设备中喷吹清灰性能的影响,采用计算流体力学法对此过程进行压差分布分析。结果表明随着喷吹压力增加滤袋内外压差随之增加,并且喷吹压力对峰值压差的影响很大,喷吹压力从0.3MPa变化为0.5MPa,峰值压差变化幅度达到600Pa;喷吹距离也是影响喷吹清灰的重要参数,喷吹距离从100mm增加至300mm,峰值压差随之从2000Pa减少至1500Pa,同时峰值压差出现的位置上移,正压区间范围增加了200mm,虽然降低了清灰强度,但是增大了实际工作区域;滤袋长度的增加会造成峰值压差的降低,并且降低的幅度逐渐减少,当长度达到4m后,峰值压差已趋于不变;滤料的变化也会对峰值压差产生影响,同时还会影响压差在轴向距离上的变化趋势。

为探究道路除尘装备吸尘装置作业时受颗粒物冲蚀磨损特性,采用计算流体动力学(CFD)方法和离散相模型(DPM),研究气固两相流作用下颗粒对其磨损特性。结果表明颗粒物对内隔板、管路和四周隔板均产生不同程度磨损,其中壁面最大冲蚀磨损率出现在吸尘腔左侧。气固两相流冲蚀率计算中,Genenic算法准确性较高,而Finnie算法计算的冲蚀率最大值和平均值均偏低,McLaury和Oka算法计算的冲蚀率波动幅度较大。针对冲蚀磨损最严重的吸尘管,提出增加其上下径比的改进方案。优化后,吸尘管路最大和平均冲蚀磨损率均实现降低,抗冲蚀效果实现提升。

结合某型号除尘器结构参数，分析不同滤筒结构下除尘器内气流分布规律，以流量分配均匀性和滤袋表面过滤风速作为评价指标，对其处理风量为1945m3/h时，内部流场展开数值模拟分析，确定不同滤筒结构的选用标准。研究表明：圆形滤筒各筒流量分配系数接近1.0；椭圆滤筒的最大流量不均匀幅值为0.0109；四筒结构布置中，圆形滤筒的综合流量不均匀幅值最小，值为0.1396；在常规工况四筒结构布置时，建议选取圆柱滤筒或矩形滤筒作为除尘器滤芯，以提高除尘性能。

结合某型号旋风除尘器的结构参数,建立除尘效率数学模型。通过MATLAB进行最优化求解,利用计算流体力学方法对优化后的模型进行除尘效率验证。结果表明：当筒体直径为328.0mm、总高度为1287.5mm、排气管直径为195.1mm、插入深度为246.2mm、入口高度为131.3mm、宽度为65.6mm、筒体高度为656.5mm时,总除尘效率最高且最大值为97.1%;采用MATLAB最优化计算及CFD数值模拟相结合的方法,克服了单纯实验周期长、费用高等缺点,对旋风除尘器最优化设计具有重要的工程应用价值。