乙烯裂解炉燃烧传热的CFD模拟

为了掌握乙烯炉炉膛内的热场分布规律,本文采用CFD方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段内所发生的燃烧、辐射传热、烟气流动等过程进行了耦合模拟,并且详细地分析了炉膛内流场及温度场的分布情况。其中,裂解炉的几何模型按照工程图纸1:1的比例建立;网格划分在专业网格生成软件ICEM11.0中完成;计算采用标准k-ε双方程模型模拟湍流,漩涡耗散/有限速率燃烧反应模型(EDM/FRC)模拟侧壁烧嘴的预混燃烧和底部烧嘴的非预混燃烧,离散传递模型(DTM)模拟炉膛辐射传热,计算过程在CFX5.0中完成。计算得到了裂解炉炉膛内流场、温度场分布的详细信息,模拟结果与工业实测数据吻合较好。模拟结果表明,在底部烧嘴的射流核心区周围形成了大范围的回流,过渡段拐角处有小范围的回流现象;炉膛长度、宽度、高度方向都存在明显的温度梯度,说明传统的炉膛传热计算方法假定温度分布均匀是不准确的;炉膛的高温区主要集中在炉高4.5 m处;炉膛上部的热量,由于侧壁烧嘴的加入而得到了很好地补充,说明侧壁烧嘴的安装位置合理。研究结果表明CFD模拟是目前为止研究裂解炉内热场分布规律最为有效的手段之一,对于未来乙烯裂解炉的设计与优化作用很大。     

改善烘烤炉温度均匀性的简易方法

随着轻工业、食品工业、化学工业的发展,用于较低温度(一般为400℃以下)的电热烘干箱、烤箱、脱水炉等愈来愈多。但这类炉子由于炉温较低,主要传热的形式是对流。在炉膛较小时(例如,功率为4kW以下的炉子),通过风机的搅拌,基本上可使炉膛温度均匀。当炉膛较高大(例如,功率为5kW以上的炉子时),膛内上、下的温差往往很大,用风机搅拌也难以改善。     

飞机座舱温度场数值仿真研究

要为飞机座舱空气分配系统以及飞机的环控系统提供更为可靠的设计依据.应寻求更加接近实际的座舱温度场的分布情况.根据飞机座舱内实际存在的传热过程,主要在导热-对流传热的基础上考虑了辐射传热,在利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对飞机座舱温度场的数值仿真过程中,加入了离散坐标辐射模型,主要壁面采用了对流-辐射混合热边界条件,而且考虑了太阳辐射对舱内温度场的影响.针对某战斗机的设计状态点对其座舱温度场进行仿真,得到了该条件下的舱内温度分布和辐射换热量,计算结果跟传统方法进行了比较,表明了实际性和可行性.     

基于一致性算法的多模式搅拌器微波加热系统温度均匀性优化

微波加热的内部传热方式及热点的随机分布特性导致采用常规测量方法难以获得温度的准确信息,在改进机械设计的研究中,螺旋辐射单模式搅拌器微波加热系统能够改善温度分布的均匀性.在单模式搅拌器的基础上,进一步探索具有多个模式搅拌器的微波加热系统的温度均匀性及其计算问题;同时,由于微波加热过程中多物理场的深度耦合及边界条件的时变特性,如何协同模式搅拌器的状态特征与有效计算温度场,开展温度均匀性的优化处理成为关注的重点.为此,应用一致性算法表达模式搅拌器的状态信息,对温度场分布的均匀性进行优化计算.一方面通过一致性算法将加热空间电磁场边界条件的时变性用编队队形表征,组合模式搅拌器的位置状态信息表达编队队形的变换;另一方面由整型变量与连续型变量混合的优化问题构建温度有限元模型,并对温度场的均匀分布优化解开展有效计算.数值计算结果验证了所提出一致性算法及其计算方法对微波加热温度均匀性的优化是可行和高效的.     

搪瓷焙烧炉微机控制系统

一、概述许多化工容器要对其表面进行搪瓷烧结处理。烧结过程是在容器表面喷涂底釉或面釉后,在大型罩式电炉内进行焙烧,对于不同的釉层有不同的烧成温度和时间要求。由于容器体积大,在炉体内各部位受热情况不同,往往在某部分达到和超过予定温度时,另一部分却迟迟达不到,影响了产品质量。过去,对电炉的炉温和烧成时间等都是由手工操作控制,往往因人而异,质量不稳定,能耗也大,一直无法总结出焙烧过程的最佳参数,对于高精度要求的产品更是无把握。根据搪瓷烧结工艺的要求,我们研制了一台《搪瓷烧结炉微机控制系统》,该系统可对不同大小的容器和釉层自动选用不同的予置温度和时间,自动将炉内各区温度控制在给定温度的±5℃以内,并在加温过程中对各区温度进行跟踪调节,达到均匀加热,每炉产品烧结完成后都打印在固定时间间隔内炉体上、中、下各区温度,以供对最佳参数的分析总结。     

基于温度场分布的淬火炉温度智能控制系统

本文从传热学的角度推导出24m大型模压锻件淬火炉内辐射—对流复合传热过程的 数学模型，通过数值分析计算出不同初始输入条件下的炉内径向温度场分布，利用该分析结果修正并优化淬火炉智能控制系统的控制参数，在此基础上设计出一种基于温度场分布的淬火炉智能控制系统．简要介绍了该控制系统的组成、设计方案及工作原理．运行结果表明，该系统的温度控制精度达到±0.2%，满足了波音公司对铝合金模压锻件淬火炉温度控制的要求．     

电机电磁线退火温度场仿真分析

以某高速重载列车牵引电机专用电磁线为研究对象,充分考虑退火过程中存在的接触传热、导热、对流传热和辐射传热以及循环风机和测温钢管等影响因素,借助STAR-CCM+并应用流固耦合分析技术对电磁线的退火温度场进行数值模拟.仿真结果与实测结果基本吻合,证明该方法的正确性.给出的退火温度与机械性能的关系可为电磁线退火工艺的优化提供参考.     

内置面热源密闭方腔内耦合传热数值仿真

为研究温度对固体推进剂点火燃烧性能的影响,需对实验用燃烧室进行温度控制。为进行优化控制,建立了内置面热源的密闭方腔耦合传热模型,利用FLUENT软件,对流动和耦合传热进行了三维数值仿真。计算采用离散坐标(DO)辐射模型,Boussinesq假设。计算结果表明,在自然对流的密闭方腔内,辐射换热比导热和自然对流换热更具主导地位。腔内中心上升的热流与边壁附近下降的冷流形成自然对流环流,环流的速度较高,而上述两部分中间夹层的流体速度较低。数值仿真反映了实验用燃烧室内温度及流场的分布,为实验数据的准确性提供了理论依据。     

纤维织物布风系统在精密模具车间的应用

本文分析了精密模具车间内温度环境因素对模具加工精度的影响,并介绍了纤维织物布风系统在大空间使用的优点。通过对实际工程中纤维织物布风系统温度场精度控制和均匀性控制的研究分析,说明了其是解决大空间温度场环境不均匀问题的理想空调送风方式。     

600MW燃煤锅炉一维数值仿真

应用小室模型对600MW燃煤锅炉炉内流动、燃烧、传热及污染物排放进行了一维数值仿真研究,得出了炉内温度和各个不同组分沿炉膛高度的分布.不同负荷下的仿真计算表明该模型能够反映不同负荷下炉膛内的热流密度分布的不同,从而弥补了零维模型和三维模拟的不足.仿真结果表明,炉内温度分布的高温区和低温区与各气体成份的分布存在很强的对应关系,同时表明采用小室模型可以对炉内复杂的物理化学过程进行有效的模拟,该模型可为锅炉设计、改造和运行提供理论指导.