滤筒除尘器因其体积小、过滤面积大,结构简单,检修更换方便等优点已在工程中得到了广泛的应用,但由于其结构复杂褶皱多,滤筒的清灰不彻底和整体清灰不均匀的问题一直困扰着工程技术人员,成为其技术发展的一大阻碍。因此,寻求探索一种新型气体射流方式—环形气体射流来应用于滤筒除尘器脉冲喷吹清灰,提高清灰性能和整体均匀性,对于推动滤筒除尘器技术的发展和广泛应用具有重大意义。本文的研究内容分为半受限空间环形气体射流流动特性基础研究和环隙脉冲喷吹清灰应用研究。要想将环形气体射流应用到滤筒除尘器脉冲喷吹清灰中,首先应进行半受限空间的环形气体射流的流动特性研究,对半受限空间环形气体射流流动特性有个初步认识。采用数值模拟方法研究了半受限空间环形气体射流流动特性,得出结论:(1)环形气体射流具有很强的诱导卷吸能力;(2)当半受限空间的长度使环形气体射流能够汇聚时,流场中心轴线速度先减小,然后增加到峰值后又减小,且存在汇聚点,汇聚点的位置不随环缝出口速度的改变而改变;(3)引射系数随着环缝出口速度的增加先迅速增加后减小;(4)半受限空间长度一定时,入口处的负压区大小不随环缝出口速度改变而改变;随着环缝出口速度的增加,沿长度方向半受限空间流场内的静压变化越来越快;(5)半受限空间长度影响环形气体射流在半受限空间中的流动形态,从而直接影响流场内部静压变化速率和入口处负压区长度与半受限空间总长度的比值变化规律。环形气体射流的高诱导卷吸特性和稳定均匀性,气流均匀地呈环状扩散,可用于滤筒除尘器清灰中,相比于圆形喷吹气流,其清灰性能和均匀性更占优势。进一步研究环隙喷吹结构参数(导流筒长度、出流角度、环缝宽度、环形喷嘴内径、喷吹高度、滤筒长度)和操作参数(喷吹压力、喷吹时间)对滤筒清灰性能和均匀性影响,研究结果表明:(1)环形喷嘴设置一定长度的导流筒能提高滤筒除尘器清灰的性能和均匀性;(2)导流筒长度、出流角度、环形喷嘴内径和喷吹距离、环缝宽度这五个结构参数过大或过小都会降低清灰性能和均匀性;(3)超过1m的长滤筒沿滤筒长度方向的测点侧壁压力峰值先增加后减小,且环隙脉冲喷吹清灰对于长滤筒也具有良好的清灰性能和均匀性;(4)对于操作参数的影响,在一定程度内增加喷吹压力和脉冲宽度会提高清灰性能,过大的喷吹压力会造成滤筒破损,过长的脉冲宽度会增加耗气量。要想达到最佳的清灰效果,需调整环形喷嘴的结构参数使环形喷吹气流进入滤筒时呈扩散形态,增强喷吹气流的发散作用。最后,采用正交试验法确定各结构参数对滤筒除尘器上部清灰的影响大小和最优水平组合。研究结果如下:结构参数按照对距滤筒口100mm处的侧壁压力峰值影响大小排序:环缝宽度>导流筒长度>喷吹距离>滤筒长度>环形喷嘴内径>出流角度。在本研究数值模拟范围内,当滤筒平均直径为80mm时,导流筒长度x=80mm,出流角度α=10°,环缝宽度e=0.5mm,环形喷嘴内径d=56mm,喷吹距离H=200mm,滤筒长度L=1500mm为最优水平组合,此时距滤筒口100mm处的侧壁压力峰值最大。