双蓄热式环形炉内流动与传热过程的数值模拟

为了描述双蓄热式环形加热炉在特殊结构下流动、传热和燃烧过程的特性，建立了非对称双蓄热式环形实验炉内流动、传热和燃烧过程的数学模型.湍流模型采用标准κ-ε双方程模型，燃烧模型采用平衡混合分数（PDF）模型，辐射传热模型采用离散坐标(DO)辐射模型.利用数值仿真软件进行了模拟计算，结果表明，炉膛内温度均匀性较好，一氧化碳的燃烧完全，二氧化碳的浓度在炉内分布均匀.     

模型燃气轮机燃烧室三维反应流数值模拟

对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟。模型燃烧室的燃料是CH4，燃烧类型是预混燃烧。在数值模拟过程中，湍流场的计算采用了κ-ε双方程湍流模型；燃烧模型采用EBU漩涡破碎模型；在计算化学反应时采用了简单化学反应系统假设。另外在数值模拟过程中考虑了辐射问题，具体采用六通量辐射模型。通过数值模拟给出了速度、压力、温度、焓值、燃料分布、含氧量、燃烧产物、燃料空气混合比、湍流粘性系数、湍流耗散动能、以及空间3个方向的辐射热通量等变量的分布情况。对计算结果进行了分析，由分析可以验证数值模拟结果的准确性。并对模型燃烧室进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧室反应流的数值模拟打下了一定的基础。     

四角切圆锅炉煤粉燃烧的数值模拟研究

采用Realizable k-ε湍流模型、随机颗粒轨道模型、EBU预混湍流燃烧模型、两步竞争反应的挥发分析出模型、扩散/动力碳颗粒燃烧模型和P-1辐射模型,对某电厂130 t/h四角切圆锅炉炉内的气固两相湍流流动、燃烧以及辐射传热等进行了数值研究,其中气相流场采用非交错网格的SIMPLE差分格式求解.研究结果表明,空气动力场与实验结果吻合的很好,颗粒轨迹符合实际运动状态,炉内温度分布与实际锅炉基本吻合,此研究为锅炉的高效率运行和改造提供了重要的指导意义.     

不同烧嘴布置方式下高温空气燃烧过程的三维数值模拟

以FLUENT软件为计算工具,采用k-ε湍流双方程模型、PDF燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,以模型炉为对象对低热值煤气在空气-煤气双预热情况下的高温空气燃烧过程进行了数值模拟.分别对平行、交错和逆向3种不同烧嘴布置方式进行了高温空气燃烧湍流流动的稳态模拟,得到了流场、温度场.分析结果表明,与平行和逆向布置相比,烧嘴交错布置时,高温空气燃烧的湍流流动可产生大面积的回流区,有利于流场的合理组织和低氧条件的有效形成.     

600MW四角切圆燃烧锅炉炉内过程的数值模拟

采用计算流体力学软件Fluent,选择合理的数学模型,对600MW切圆燃烧锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。在炉内数值模拟过程中,气相湍流流动采用可实现的k—ε双方程模型,对控制方程的求解采用SIMPLEC算法。计算结果表明：炉内最高温度出现在燃烧器区域;整个炉膛空间存在旋转流场,炉膛出口仍有残余旋转存在;烟温偏差成因于炉膛出口的残余旋转;二次风反切在一定程度上能有效地削弱炉膛出口的残余旋转,从而降低水平烟道的烟温偏差。     

小型汽油机工作过程的数值模拟

为了研究液化石油气(LPG)发动机的燃烧特征及其影响因素,预测LPG发动机性能,分别对GY6汽油发动机和LPG发动机进行了数值模拟,通过实验分别测取了燃油和燃气的示功图,将实验结果与模拟计算结果进行对比,验证模型的可靠性.模拟计算是在分析火花点火发动机缸内湍流特性基础上,建立了发动机燃烧计算的双区模型,分别用汽油和LPG对GY6汽油机的工作过程进行了模拟,通过建立物性参数模型、传热模型、湍流卷吸燃烧模型、燃烧室几何尺寸计算模型等相应的子模型,实现了燃烧过程的计算;同时结合实验数据进行验证,实验表明计算结果合理,在小型汽油机性能预测研究中建立的准维湍流卷吸燃烧模型是可行的.     

四角燃烧炉内冷态流场的数学模拟

本文直接将k—ε双方程湍流模型应用于大型炉膛的三维冷态流场计算。给出了三维流场计算的模型方程,对倾斜壁面及入口的边界条件作了特殊处理。用作者编制的计算机程序对SG—400T/h锅炉燃烧室的冷态流场进行了计算,并与已有的试验结果进行了对比,结果较好。计算表明:k—ε双方程模型能用于大型炉膛的流场计算,其结果在工程上具有重要的参考价值。     

基于Level set的小火焰模型在湍流预混燃烧中的应用

较详细地分析了基于Level set方法的小火焰模型应用于湍流预混燃烧的原理及特点.并且以矩形突扩燃烧室中甲烷/空气湍流预混燃烧为例,应用数值模拟方法计算其组分浓度和温度在火焰内部的分布.计算结果与实验结果吻合良好,这表明此模型能较好地模拟湍流预混燃烧.     

燃用水煤浆的前置燃烧室内传热过程的数值模拟及试验研究

本文对燃烧用水煤浆的前置燃烧室内的传热过程作了数值模拟和试验研究。流场采用K—ε湍流模型,用通用SIMPLE程序修正密度进行求解。辐射传热采用蒙特卡洛法,其中吸收系数根据试验测得气相成份和温度分布计算求得,已排入通用程序。计算所得燃烧室内的温度场、壁面温度分布与实验测定值基本吻合。     

大型煤粉锅炉炉膛传热分体式计算方法研究

随着经济的发展,对锅炉炉膛传热计算实用性、精度的要求也不断提高,为此,提出了大型煤粉锅炉炉膛分体式计算方法,即把炉膛以大屏过热器低端为界分成上、下两个部分进行传热计算：下炉膛采用零椎模型,上炉膛采用二阶假想面法的三维数值模拟。计算结果对比分析显示,此方法可以比较准确地得出屏区温度和热流密度分布,值得进一步研究验证。     

基于ANSYS CFX的反应炉燃烧传热数值模拟研究

运用Pro/e 5.0建立反应炉的参数化模型,利用CFD/CAE前处理器ICEM CFD对几何模型进行网格划分,最后在ANSYS CFX12.0中进行燃烧化学反应模拟.采用k-Epsilon模型来模拟湍流流动、涡耗散模型(EDM)模拟燃烧反应过程、离散传输模型模拟辐射传热等,计算得到:完全燃烧火焰形状为沿中心轴线方向传播且轮廓明显、炉内流动在两侧呈现较强的回流、中心形成射流;缺氧燃烧时,无明显火焰,但炉内温度场趋于均匀、流场与前者近似.这对炉内流动与反应过程的研究具有一定参考价值.     

利用原型辐射传热模型进行锅炉炉内数值模拟

将原型辐射传热模型应用于炉内燃烧模拟,针对某电厂锅炉燃烧室进行了炉内流动、传热及燃烧过程数值计算,为锅炉的选型设计、运行优化及新型燃烧器的研制提供了手段。     

油页岩循环流化床炉膛内燃烧过程数值模拟

针对1 MWTH循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内流动、传热及燃烧进行数值模拟,对设计工况性能进行预测.结果表明:油页岩颗粒运动符合循环流化床锅炉"环一核"运动;油页岩颗粒在床层内不能燃尽,大部分挥发分在稀相区内燃烧,所以设计燃用油页岩循环流化床锅炉时,应适当增加炉膛高度并相应多布置些受热面.     

660MW超超临界锅炉高温腐蚀数值模拟

高温腐蚀是电站锅炉爆管的主要原因之一。借助计算流体力学软件Fluent,应用Eu-lerian/Lagrangian方法对一台660MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟,着重研究了锅炉炉内流动、传热、燃烧情况。结果表明：炉内切圆形成完整,炉内充满度较好,水冷壁周围一氧化碳浓度很高,易引起高温腐蚀。此结论与试验结果相符,证明了模拟的可靠性。     

换向方式对蓄热式加热炉热过程影响数值模拟

基于商业软件CFX4．3和自编程序，建立了三维非稳态HTAC加热炉内热过程的CFD仿真系统，并以国内某HTAC加热炉为对象，分析了不同的换向燃烧组织方式对HTAC加热炉内多烧嘴喷射射流的卷吸、燃烧现象以及钢坯在炉内的加热过程的影响。结果表明：采用分段同侧换向控制的HTAC加热炉能获得很好的流场和温度场分布，基本满足高质量的钢坯加热需要，但该炉在生产条件下的温度制度存在不合理之处，在今后设计和操作中应进一步优化和改进；全同侧换向控制的火焰布置方式不利于钢坯的均匀、快速加热；而采用交叉换向控制的火焰布置方式可以改善加热炉内的流场和温度分布，更有利于满足钢坯的加热工艺要求。     

圆筒形燃烧室辐射传热的Monte-Calo解法

本文把随机发射模型和能差迭代方法(DPE法)扩展到圆筒形燃烧室,给出了圆筒形燃烧室辐射换热Monte Carlo解法的抽样公式及推导过程,进一步开拓了该方法的应用范围。用本文所提出的方法对HG—670/140Ⅱ型锅炉前置式立式旋风炉进行了三元传热计算,取得了比较满意的结果。     

导热油换热器预热煤粉气流的试验研究

提出在煤粉进入燃烧室之前对煤粉气流进行预热处理的新型工艺,减轻一次风对炉膛的冷却效应,加速煤粉燃烧. 设计采用导热油预热煤粉气流的带翅板管壳式换热器,搭建中试规模试验台,通过实验研究油温、油质量流量、风温、风速、煤风质量比对系统换热特性及试验台阻力特性的影响. 试验结果验证了该换热器采用导热油来预热一次风煤粉气流的技术可行性,提出的新型预热工艺具有环保节能的现实意义. 试验结果表明,当煤风质量比为0.15时,190 ℃的导热油可以将煤粉气流从58.4 ℃预热到113 ℃以上. 提出的预热工艺有利于改善煤粉气流的着火性能,促进煤粉锅炉的低负荷稳燃.     

FLUENT在发动机工作过程数值模拟中的应用

利用CFD技术可求解流体的流动、传热、燃烧、多相流及化学反应等控制方程,且信息量大、费用低、周期短、效率高.FLUENT是应用面最广、影响最大的CFD软件.将FLUENT用于发动机工作过程数值模拟中,阐述其处理过程和求解步骤,为研究发动机工作过程的研究提供了一种方法.     

全氧燃烧玻璃熔窑热工计算与分析

对全氧燃烧玻璃熔窑与空气燃烧熔窑进行了热工过程计算与比较,分析了全氧燃烧玻璃窑内烟气变化及其对传热的影响,证明了全氧燃烧在节能和减少污染方面显著的优点,并简述了全氧燃烧技术对玻璃工业的推动作用．