电力行业烟道流动仿真直接关乎火电机组换热效率、设备安全与节能运行，却长期受困于传统方案模型简化、硬件成本高、流场解析精度不足的行业难题，是工业仿真国产化的重要攻坚方向。

秩益科技以自主研发的DIMAXER软件突破技术壁垒，针对省煤器出口至除尘器入口、全长50米的复杂烟道，实现了1.4亿求解点全尺度高解析度仿真。全程以消费级GPU完成计算，硬件成本仅为传统方案的2.5%。这为电力行业提供了兼具技术先进性与经济性的国产化仿真解决方案。

01 工程几何模型

本案例几何模型为某火电机组锅炉尾部烟道，全长约50米。烟道内部包含多个转弯段、截面变径区、导向挡板以及若干内部支撑结构，整体几何形态复杂，流动路径曲折。

02 网格方案

网格划分采用全结构化六面体网格方案，在壁面附近实现边界层合理加密，并针对弯头内侧、挡板尾迹区等流动参数梯度较大的关键位置做局部网格细化，兼顾了计算精度与求解效率。

最终生成总网格量220万+、求解点1.4亿的高质量网格，网格正交性与贴体质量均满足高解析度仿真要求。

03 仿真结果

基于时空一体求解与线性化策略，DIMAXER的计算速度较传统软件实现了数量级提升，仿真周期大幅压缩；求解中可支持上万探点同步在线采样而不影响计算效率。

将DIMAXER的高解析度仿真结果与某商软稳态计算结果进行直接对比，直击流场细节差异，精准验证其在复杂流动解析能力上的显著优势。

- 速度云图对比

DIMAXER在相同边界条件下，清晰解析出弯头及变径处更丰富的湍流涡结构、边界层分离点及局部高速射流核心，而某商软稳态结果在这些区域呈现过度平滑的流场分布。

速度云图（左：DIMAXER 右：某商软）

常规稳态RANS方法的固有局限，使其难以捕捉烟道内的非定常流动特征，而DIMAXER的高解析度结果，可为导流板布局、防磨位置判断提供更精准的依据。

- DIMAXER 流场云图

速度云图

温度云图

压力云图

- 特征位置数据瞬时对比

特征位置分布

DIMAXER的高解析度非定常仿真，能精准捕捉到流场的瞬时脉动特征与空间演化规律，直观呈现湍流涡结构的过流影响、边界层分离点的动态迁移以及局部射流核心的强度波动；而传统稳态RANS方法仅能提供时间平均后的平滑速度分布，难以反映流场的真实瞬时状态。

通过对比同一位置不同时刻或不同工况下的瞬时速度变化，可有效识别烟道内流动稳定性较差的区域，为导流板布局优化、防磨层针对性敷设以及监测点位的合理选择提供瞬态依据。

- 时均对比

排除瞬态脉动干扰，在同一物理基准下客观评估DIMAXER高解析度仿真与常规稳态RANS方法的差异。

稳态结果通常因湍流模型耗散及网格分辨率限制，在弯头、挡板等区域呈现出过度平滑的速度剖面；而DIMAXER的时均结果即便经过时间平均，依然保留了由高解析度网格和高阶数值格式所捕获的细小涡系与梯度变化。

本次仿真验证了DIMAXER在电力行业烟道流动问题中的工程落地能力，无需超算、无需几何简化，即可获得远超常规稳态精度的流场信息。

在工程实际中，DIMAXER的高解析度仿真能够精准识别烟道内磨损高风险区、回流积灰点及局部阻力源，为导流板优化、防磨层敷设、检修策略制定提供定量依据，从而降低非计划停炉风险，延长设备寿命，减少风机能耗。同样方法可推广至脱硫塔入口均布、SCR反应器调平、除尘器前端预收尘等场景，为电力行业全流程流道优化提供全方位仿真支撑。