Barracuda 旋风分离器案例教程

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       基于CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics)技术开发的Barracuda是一款致力于工业级流态化及化学反应模拟的商业软件包,以其快速的仿真建模方法、高效稳定的多相流耦合求解器、便捷的化学反应建模方法、工业级的颗粒模拟数量等优点在烟气脱硫脱硝仿真方面有着很好地应用。相比于传统CFD软件,Barracuda能够在更短的时间内实现工业设备的模拟分析,满足工业仿真需求,其核心竞争优势主要体现如下:

1、庞大的颗粒计算量真实设备的颗粒处理量非常庞大,颗粒数量可以达到天文数字级别,Barracuda VR 将真实颗粒打包为计算颗粒,有效地将颗粒降低到计算机可以处理的数量。同时,百万至千万量级的计算颗粒仍然可以精确地模拟设备内的颗粒流动情况。

2、密相-稀相混合问题:无需根据浓度人为界定颗粒流类型,进而选择不同的多相流模型。Barracuda VR采用了拉格朗日类型的多相流模型模拟整个浓度范围内的颗粒流动。

3、颗粒级别的化学反应模拟:颗粒与流体作用过程中发生的化学反应与颗粒浓度、粒度及流体温度、压力密切相关, Barracuda VR结合化学反应动力学基本理论,在颗粒层级上模拟气-固,液-固,固-固的化学反应状况。

4、特有的射流边界条件:对于脱硫脱硝反应器中常用的喷枪装置可以不用进行几何建模和网格划分,只需定义喷枪射流点源坐标、射流角度及射流量等信息,设置灵活方便。

5、CPU+GPU并行加速计算:能够支持CPU并行和CPU+GPU并行加速求解计算,特别是GPU加速尤为显著,依靠显卡供应商NVIDIA推出的CUDA™通用并行计算架构,GPU能够快速高效地解决复杂的计算问题。

6、计算速度快,结果全面:Barracuda VR有着高效且稳定的计算方法,完成小试装置->中试装置->真实设备的仿真,通常在数天到数周的时间,计算速度较通用CFD软件快10~100倍,完全满足工业部门多设备设计要求;而且是保证获得实验及其他仿真工具难于获得的更为详细的颗粒信息,如颗粒浓度、停留时间、粒径分布、组分变化等。

 

案例内容:

案例主要介绍了旋风分离器的模拟设置,分析设备的气固分离效率及壁面磨损。

1、项目设置
通量平面由半径分割数细分(粒度分布)
使用团聚模型来处理极小的颗粒
采用磨损模型考虑由于颗粒撞击导致的墙壁磨损

2、后期处理
用Barracuda计算旋风效率
墙壁磨损分析

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