CFD應用案例

2017-02-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

這幾天,很多人都看了柴靜的霧霾調查,大家都被深深地震撼了。面對日益嚴重的環(huán)境污染,每個人都責無旁貸。那么穹頂之下,CFD能做什么呢?

1、開發(fā)清潔煤炭技術

工程師和設計人員使用CFD軟件和相關模擬技術,開發(fā)出更清潔、更安全的煤炭生產(chǎn)和加工過程。通過模擬分析改善整個煤炭供應鏈,從煤炭開采、到燃燒系統(tǒng)、再到電力生產(chǎn)過程。同時,他們可以考慮煤炭生產(chǎn)和加工過程中的多個環(huán)節(jié),包括換熱器、燃燒、化學反應和湍流。

CFD能幫助人們減少污染、開發(fā)清潔煤炭技術,體現(xiàn)在大量的煤炭相關應用方面:

采煤工具設計
礦井通風和安全系統(tǒng)
煤的熱解和燃燒模擬
燃燒系統(tǒng)如燃燒器和爐膛設計
電廠設備設計
污染物(NOx, Sox和汞)的分析和控制系統(tǒng)
開發(fā)結渣模型
SCR和SNCR工程
SO2吸附設備
氨水噴入技術
空氣預熱器的設計和分析
顆粒的分離和除塵系統(tǒng)設計
降低排放,開發(fā)潔凈煤技術

2、提高燃油經(jīng)濟性降低排放

工程師和設計人員使用CFD軟件和相關模擬技術,從進氣、噴油、燃燒到最后排放控制,對發(fā)動機整個工作流程進行全面的優(yōu)化分析研究,充分降低發(fā)動機的污染物排放。

CFD能幫助人們提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性降低排放,體現(xiàn)在以下相關方面:

發(fā)動機進氣效率問題
發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)的匹配
發(fā)動機的冷卻
發(fā)動機的燃燒
發(fā)動機的排放控制

3、環(huán)境保護技術開發(fā)

工程師利用CFD工程模擬軟件建立并分析虛擬模型,也能比以前研究更多的設計方案。這些研究中所獲得的洞悉和理解,有助于開發(fā)出更可靠的技術來更高效的使用資源、減少污染、廢水和其它廢物。

CFD解決方案有助于在下列環(huán)境問題方面進行模擬和設計:

空氣和水污染控制設備
過濾器、旋風分離器、布袋除塵器、分離器和沉淀器
垃圾管理和循環(huán)利用系統(tǒng)
溢洪道、河流、海口灣和沖蝕系統(tǒng)
攔魚壩、暴雨堰和洪水控制系統(tǒng)
冷凍器、吸附器和噴淋塔
排煙羽流河污染擴散系統(tǒng)
垃圾減排、處理和焚燒技術
廢水排放系統(tǒng)和航道溢流

4、新能源技術開發(fā)

可再生能源這個詞匯涵蓋了廣泛的利用自然資源進行電力生產(chǎn)的新技術。從傳統(tǒng)資源到新資源,如生物質、水能、風能、太陽能燃料電池、潮汐和波浪能、地熱等,可再生能源在電力生產(chǎn)的總份額中占著持續(xù)增加的作用,尤其是當今能源生產(chǎn)商和消費者在平衡真實世界的財政和效率壓力的同時,尋求對環(huán)境的影響達到最小化。

5、建筑環(huán)境優(yōu)化

城市大氣中污染顆粒,本可隨風而擴散,但越建越高的樓房,卻把污染牢牢鎖在了上空。霧霾天出現(xiàn),風四處受阻。為了讓風能在樓宇間順暢流通,需要從各個城市最通風的地方引風來吹散灰霾,這個通道就是“城市風道”。通過CFD的對“城市風道”進行優(yōu)化分析,可以得到更為合理的城市規(guī)劃設計。