(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111580261.1 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 国能清远发电有限责任公司 地址 513000 广东省清远市英德市沙口镇 开发区 (72)发明人 乔日平　韩阳　陈伟中　程辉　 王顶磊　黄香彬　 (74)专利代理 机构 成都东恒知盛知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51304 代理人 李英 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方 法及系统 (57)摘要 本发明涉及脱硫废水烟道蒸发技术领域， 具 体地说， 涉及一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值 模拟方法及系统， 方法包括以下步骤： 一、 建立气 体流动模型； 二、 采用Realizable  k‑ε模型进行 气相湍流流动数值模拟计算； 三、 采用随机颗粒 轨道模型来模拟干燥塔内液滴颗粒的运动过程。 本发明首次提出了烟道蒸发数值模拟方法， 能较 佳地进行烟 道蒸发数值模拟， 为现场开展脱硫废 水烟道蒸发设计、 制造、 现场优化运行提供一种 理论手段。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114266156 A 2022.04.01 CN 114266156 A 1.一种脱硫废水零 排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 一、 建立气体流动模型； 二、 采用Real izable k‑ε模型进行气相湍流 流动数值模拟计算； 三、 采用随机 颗粒轨道模型来模拟干燥塔内液滴颗粒的运动过程。 2.根据权利要求1所述的一种 脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： 步 骤一中， 气体流动模型包括连续性方程、 动量方程及k和 ε 的两个输运方程； 气相组分的连续 性方程为式(1)， 动量方程 为式(2)； 式中Sm为由离散项液滴向连续项烟气蒸发产生的质量源项； 式中p为静压， 为重力体积力， 为离散项液滴产生的作用力， μ为分子粘度， I为单位 张量。 3.根据权利要求2所述的一种 脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： 步 骤二中， Realizablek ‑ε模型中， 湍流动能k与其耗散率ε 的计算方程为式(3)与式(4)， C1与 η 的取值由式(5)、 (6)计算； 式中Gk指由平均速度梯度产生的湍流动能， Gb为由浮升力产生的湍流动能， YM为可压缩 湍流中波动膨胀对 于总耗散 率的影响程度； C1ε和C2为常数； σk与σε为湍流动能k与其耗散率 ε 的湍流普朗特 数； Sk与Sε为用户对于湍流动能k与其 耗散率 ε 的自定义源项。 4.根据权利要求3所述的一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： C1ε ＝1.44， C2＝1.9， σk＝1.0， σε＝1.2。 5.根据权利要求4所述的一种 脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： 随 机颗粒轨道模型是将液滴颗粒按初始尺寸分组， 从拉格朗日坐标系中的颗粒瞬时方程组出 发， 考虑湍流对颗粒的作用， 计算颗粒的随机 轨道及沿轨道的变化经历。 6.根据权利要求5所述的一种 脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： 离 散相液滴颗粒的运动方程由式(7)控制； 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266156 A 2其中mp为液滴质量， 为气相流体速度， 为液滴速度， ρ 为气相流体密度； ρp为液滴的 密度， 为附加力， 为液滴受到的拽力， τr为液滴的弛豫时间。 7.根据权利要求6所述的一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： τr 由式(8)计算； 式中， μ为烟气的分子粘度， dp为液滴直径， Re为液滴与烟气之间的相对雷诺数， Cd为液 滴的拖拽系数。 8.根据权利要求7 所述的一种脱硫废水零 排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特 征在于： Re由式(9)计算。 9.根据权利要求7所述的一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟方法， 其特征在于： Cd 采用的是动力拖拽模型， 该模型适用于泰勒 类比破碎TAB 模型， 该模型将液滴的破碎过程中 的形变考虑进来； Cd＝Cd,sphere(1+2.632y)                             (10) Cd由式(10)计算。 10.一种脱硫废水零排放烟道蒸发数值模拟系统， 其特征在于： 其采用 如权利要求1 ‑9 中任一所述的一种脱硫废水零 排放烟道蒸发数值模拟方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266156 A 3