某钢厂二棒线及二高线加热炉长路径管道系统阻力计算

本次模拟对象为某钢厂二棒线及二高线加热炉管道及除尘器，共2套系统：1）煤烟脱硫除尘系统；2）空烟脱硫除尘系统；煤烟系统中二棒加热炉煤烟及2台高线加热炉煤烟共3路烟气混合后进入SDS脱硫除尘装置，经脱硫除尘后通过引风机排放；空烟系统中二棒加热炉空烟及2台高线加热炉空烟共3路烟气混合后进入SDS脱硫除尘装置，经脱硫除尘后通过引风机排放。现采用CFD技术对上述两套系统100%负荷及50%负荷时，各支管阻力、母管及脱硫除尘系统总阻力计算。

长路径管路建模分析时，管路几何建模简化原则：保留关键特征（弯头、阀门、变径管），简化次要结构（法兰、小支管）。长直管段可用等效粗糙度代替详细几何（节约计算资源）。

网格要求：近壁区网格y+≈30~300（壁面函数法）或y+≤1（低Re数模型）。弯头、阀门处加密网格（边界层至少3层），直管段可适当粗化。

2、 计算模型及边界条件

2.1 模型建立

根据图纸进行三维建模，含3路进口管道及除尘器，模型如下：

图1（a）煤烟系统三维模型

图1（b）煤烟系统各监测面位置

图2（a）空烟系统三维模型

图2（b）空烟系统各监测面位置

2.2 边界条件

计算参数如下，进口边界条件为速度进口，各进口速度见下表。出口边界条件为压力出口，压力值为0Pa。湍流模型采用标准k-ε模型，壁面函数为标准壁面函数，固壁面设置为无滑移壁面，滤袋设定为多孔介质边界。

煤烟系统	烟气全负荷
	二高A/B线	二棒线
	96767m3/h	105343m3/h
	烟气半负荷
	二高A/B线	二棒线
	48384m3/h	52672m3/h
空烟系统	烟气全负荷
	二高A/B线	二棒线
	75493m3/h	78925m3/h
	烟气半负荷
	二高A/B线	二棒线
	37747m3/h	39463m3/h

表1 计算参数