过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (8): 830-837.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225239
李明月1, 刘新宇2, 印心如1, 艾良2, 林琦2, 鲁进利1, 仲怀玉2, 钱付平2*
Mingyue LI1, Xinyu LIU2, Xinru YIN1, Liang AI2, Qi LIN2, Jinli LU1, Huaiyu ZHONG2, #br# Fuping QIAN2*
摘要: 基于CFD-DPM双向耦合模型对通风除尘系统Z型组合弯管进行数值模拟,并结合响应面法(RSM)建立预测模型,分析弯径比(k=R/D)、入口速度(u)、颗粒质量流量(?)、颗粒粒径(dp)及弯头连接长度与管径比(H/D)对最大冲蚀率(EMax)和压降(?p)的影响。结果表明,EMax随k增大先减后增,k=2~3时最小;EMax随H/D增大先减后增,H/D=2~3时较低;EMax与?p均随u显著上升(u=32 m/s时?p增至u=16 m/s时的3倍);EMax和?p与?呈正相关;EMax随dp增大先增至峰值(150 μm)后下降,?p基本不变。而整体Z型管的最大冲蚀率(EMax)由两弯头协同作用决定,第一弯头平均冲蚀率更高(覆盖范围广),但第二弯头的冲蚀更集中。基于多目标优化获得兼顾低冲蚀与低压降的最优参数组合为:H/D=2.7, k=3.6, u=20 m/s, ?=6×10-5 kg/s, dp=208 μm,可为除尘系统耐磨节能设计提供依据。