什么是CFD

計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics），簡寫CFD。CFD仿真分析是基于流體力學的基本原理和物理方程式，通過力學建模、數(shù)值計算、網(wǎng)格生成和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析建立流體物理現(xiàn)象的仿真模型，被推廣應(yīng)用于航天航空、電器表面熱流、汽車、生物醫(yī)學、供暖通風、水利、海運、石油和天然氣等行業(yè)。

 

CFD在廢氣治理中的應(yīng)用

在廢氣治理方案設(shè)計中，CFD仿真分析對氣流分布仿真試驗與氣流組織設(shè)計起著關(guān)鍵作用和明顯效果。基于多年工程實踐經(jīng)驗的數(shù)據(jù)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(yù)估特殊工況下的氣流流動極端情況，通過數(shù)據(jù)模擬、數(shù)值分析對比、三維復(fù)雜流體分析、不同維度的模擬試驗，結(jié)合直觀的計算結(jié)果對流體結(jié)構(gòu)進行分析研究，并生成CFD分析報告，指導(dǎo)設(shè)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(shè)備流體模擬仿真模型

 

除臭系統(tǒng)流體模擬仿真模型

 

CFD在方案設(shè)計中的優(yōu)勢

針對密封車間、地埋式車間、危廢化工以及工況較為惡劣、氣流波動幅度大等對氣流組織、通風換氣要求較高的場所，現(xiàn)場進行流體試驗費用高昂，CFD仿真分析具有對參數(shù)沒有過多限制、費用相對實地試驗低廉、流場無干擾等特點，能夠通過模擬更好地解決流體流動等問題，對節(jié)約能耗、減少投資成本起到重要作用。

 

CFD在廢氣治理中的應(yīng)用案例

案例一：成都某養(yǎng)殖車間凈高10.5m，單個養(yǎng)殖架高5.4m，車間內(nèi)窗戶全部封閉，金鵬環(huán)?，F(xiàn)場勘測情況后，為該車間進行除臭處理并設(shè)計通風系統(tǒng)，包括送風、收集風管的布局以及在每條立管表面布局18個出風口，以此解決車間的通風問題。在設(shè)計通風系統(tǒng)的過程中，考慮實際風速較高，金鵬環(huán)保使用湍流ke模型和relizable模型建模，通過設(shè)置入口風速值和出口空氣質(zhì)量流率數(shù)值，建立流線圖、通風口處縱向截面風速云圖、養(yǎng)殖架中心面的風速云圖、沿進風口水平截面各層出風口風速云圖等仿真模型，從而研究設(shè)計合理的流體組織，使除臭效果增益的同時，打造最優(yōu)通風系統(tǒng)。

 

（根據(jù)設(shè)備圖紙建模，導(dǎo)入到ansys dm中進行流體抽取fluid）

 

（利用mesh劃分網(wǎng)格，通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)化，提高運算精度）

 

（使用湍流ke模型和relizable模型建模）

 

案例二：某屠宰車間內(nèi)部有多處矮墻，場內(nèi)窗戶全部封閉，左側(cè)入口設(shè)有水簾，保證空氣只進不出，而頂部彎管的風機為抽風口，風量68800m³/h。考察車間內(nèi)部氣流情況后，金鵬環(huán)保改造該項目的通風換氣系統(tǒng)，借助CFD仿真分析建立流體模擬仿真模型，通過調(diào)整參數(shù)與數(shù)據(jù)分析對比，初步擬定4種流體組織方案。最終經(jīng)研究分析，由于出口處風速較大（達到16m/s），但車間內(nèi)部風速較低（不到1m/s）且總體均衡，因此在改造方案的基礎(chǔ)上增加抽風口并調(diào)整風機布局，優(yōu)化了廢氣凈化效果。

 

（某屠宰車間流體模擬仿真模型）