什么是CFD

計算流體動(dòng)力學(xué)（Computational Fluid Dynamics），簡(jiǎn)寫(xiě)CFD。CFD仿真分析是基于流體力學(xué)的基本原理和物理方程式，通過(guò)力學(xué)建模、數值計算、網(wǎng)格生成和數據結構分析建立流體物理現象的仿真模型，被推廣應用于航天航空、電器表面熱流、汽車(chē)、生物醫學(xué)、供暖通風(fēng)、水利、海運、石油和天然氣等行業(yè)。

 

CFD在廢氣治理中的應用

在廢氣治理方案設計中，CFD仿真分析對氣流分布仿真試驗與氣流組織設計起著(zhù)關(guān)鍵作用和明顯效果?；?/span>多年工程實(shí)踐經(jīng)驗的數據積累，金鵬環(huán)保運用CFD仿真分析為項目建立不同工況下的流體模擬仿真模型，提前預估特殊工況下的氣流流動(dòng)極端情況，通過(guò)數據模擬、數值分析對比、三維復雜流體分析、不同維度的模擬試驗，結合直觀(guān)的計算結果對流體結構進(jìn)行分析研究，并生成CFD分析報告，指導設計最優(yōu)氣流組織方式，從而打造最優(yōu)廢氣凈化效果解決方案。

 

初沉池流體模擬仿真模型

 

除臭設備流體模擬仿真模型

 

除臭系統流體模擬仿真模型

 

CFD在方案設計中的優(yōu)勢

針對密封車(chē)間、地埋式車(chē)間、危廢化工以及工況較為惡劣、氣流波動(dòng)幅度大等對氣流組織、通風(fēng)換氣要求較高的場(chǎng)所，現場(chǎng)進(jìn)行流體試驗費用高昂，CFD仿真分析具有對參數沒(méi)有過(guò)多限制、費用相對實(shí)地試驗低廉、流場(chǎng)無(wú)干擾等特點(diǎn)，能夠通過(guò)模擬更好地解決流體流動(dòng)等問(wèn)題，對節約能耗、減少投資成本起到重要作用。

 

CFD在廢氣治理中的應用案例

案例一：成都某養殖車(chē)間凈高10.5m，單個(gè)養殖架高5.4m，車(chē)間內窗戶(hù)全部封閉，金鵬環(huán)?，F場(chǎng)勘測情況后，為該車(chē)間進(jìn)行除臭處理并設計通風(fēng)系統，包括送風(fēng)、收集風(fēng)管的布局以及在每條立管表面布局18個(gè)出風(fēng)口，以此解決車(chē)間的通風(fēng)問(wèn)題。在設計通風(fēng)系統的過(guò)程中，考慮實(shí)際風(fēng)速較高，金鵬環(huán)保使用湍流ke模型和relizable模型建模，通過(guò)設置入口風(fēng)速值和出口空氣質(zhì)量流率數值，建立流線(xiàn)圖、通風(fēng)口處縱向截面風(fēng)速云圖、養殖架中心面的風(fēng)速云圖、沿進(jìn)風(fēng)口水平截面各層出風(fēng)口風(fēng)速云圖等仿真模型，從而研究設計合理的流體組織，使除臭效果增益的同時(shí)，打造最優(yōu)通風(fēng)系統。

 

（根據設備圖紙建模，導入到ansys dm中進(jìn)行流體抽取fluid）

 

（利用mesh劃分網(wǎng)格，通過(guò)網(wǎng)格結構化，提高運算精度）

 

（使用湍流ke模型和relizable模型建模）

 

案例二：某屠宰車(chē)間內部有多處矮墻，場(chǎng)內窗戶(hù)全部封閉，左側入口設有水簾，保證空氣只進(jìn)不出，而頂部彎管的風(fēng)機為抽風(fēng)口，風(fēng)量68800m³/h。考察車(chē)間內部氣流情況后，金鵬環(huán)保改造該項目的通風(fēng)換氣系統，借助CFD仿真分析建立流體模擬仿真模型，通過(guò)調整參數與數據分析對比，初步擬定4種流體組織方案。最終經(jīng)研究分析，由于出口處風(fēng)速較大（達到16m/s），但車(chē)間內部風(fēng)速較低（不到1m/s）且總體均衡，因此在改造方案的基礎上增加抽風(fēng)口并調整風(fēng)機布局，優(yōu)化了廢氣凈化效果。

 

（某屠宰車(chē)間流體模擬仿真模型）