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、數值計算、網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、生物醫學、供暖通風、水利、海運、石油和天然氣等行業。

 

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關鍵作用和明顯效果。基于多年工程實踐經驗的數據積累，金鵬環保運用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極端情況，通過數據模擬、數值分析對比、三維復雜流體分析、不同維度的模擬試驗，結合直觀的計算結果對流體結構進行分析研究，并生成CFD分析報告，指導設計最優氣流組織方式，從而打造最優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，現場進行流體試驗費用高昂，CFD仿真分析具有對參數沒有過多限制、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：成都某養殖車間凈高10.5m，單個養殖架高5.4m，車間內窗戶全部封閉，金鵬環保現場勘測情況后，為該車間進行除臭處理并設計通風系統，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。在設計通風系統的過程中，考慮實際風速較高，金鵬環保使用湍流ke模型和relizable模型建模，通過設置入口風速值和出口空氣質量流率數值，建立流線圖、通風口處縱向截面風速云圖、養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，從而研究設計合理的流體組織，使除臭效果增益的同時，打造最優通風系統。

 

（根據設備圖紙建模，導入到ansys dm中進行流體抽取fluid）

 

（利用mesh劃分網格，通過網格結構化，提高運算精度）

 

（使用湍流ke模型和relizable模型建模）

 

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

 

（某屠宰車間流體模擬仿真模型）