中频无芯感应熔炼炉熔炼过程中断后的温度特性数值模拟

对中频无芯感应熔炼炉内钢料在熔化过程中断后的降温和凝固过程进行了数值模拟。研究了熔化过程中突然断电后熔炼炉内钢料的相界面变化、温度分布及变化的规律。讨论了正常熔化时间即断电前炉内状态对断电后钢液凝固和炉内温度变化的影响。结果表明：正常熔化中突然断电后，熔化仍将进行，但相界面移动速度变小，熔化逐渐终止；正常熔化时间越长后，断电后继续熔化的钢量越多。     

垃圾焚烧电厂飞灰在固定床中烧结的数值模拟

针对某垃圾焚烧飞灰固定床烧结无害化处理炉,建立了炉内流动、传热传质和燃烧的数值模型．利用Fluent软件对设计工况下的烧结炉进行数值模拟,采用多孔介质模型来计算炉内气体流动和压强分布,采用缩核模型来描述炉内物料的燃烧反应过程,得到了炉内气流速度场、温度场、气体组分分布以及烧结物料的温度分布．结果表明：鼓风进入风口0．2m后,速度变化平缓且分布较为均匀;物料的燃烧反应主要发生在风口中心线以上0．3～0．55m的区域内,物料下行至风口中心截面时已经燃烧完全;当掺煤量为12％、物料直径为16mm、过量空气系数为1．2时,炉内物料的温度为1138～1400K,完全可以满足无害化烧结工艺的要求．     

高温状态下温度场的计算

本文将湍流流场计算的ＳＩＭＰＬＥ算法与辐射传热的热流法计算结合在一起，联立求解了高温状态下炉内的流动及温度分布情况，得到了气体流动的速度场以及由传导，对流和辐射共同作用的温度分布情况。通过计算比较。从定量的角度验证了高温状态下的辐射传热的主导作用。     

干熄炉内传热和流体流动的数学模型

干熄焦工艺具有节能和环保双重效益，其基本原理是利用循环惰性气体冷却焦炭。根据多孔介质理论，采用非达西流和非局域热平衡方法，建立了干熄炉内流体流动和传热的数学模型，并采用基于非正交同位网格的SIMPLE方法求解对流扩散方程，通过数值求值，得到了干熄炉内气体速度，压降以及气体和焦炭的温度分布规律，计算结果表明熄焦过程解决焦炭温度偏析的关键是改善布料时焦炭粒度分布的均匀性。     

大型电站锅炉炉内温度场的数值试验研究

运用计算机辅助优化数值试验方法对大型电站锅炉内温度场的特性进行了基础性研究，通过对炉内介质辐射传热的三维数值模拟，得出锅炉炉内温度场分布的相应规律。多数数值试验的计算结果和实际的现场测试结果吻合较好。     

旋流煤粉多相流动与燃烧一维数学模型及应用

为了发展和有效地进行旋流煤粉多相流动与燃烧数值模拟，作者在多连续介质模型的框架中建立了综合考虑气-固两相旋流流动，燃烧与传热的旋流煤粉燃烧一维数学模型。应用这一模型对涡旋燃烧炉环形通道内煤粉燃烧和气体燃烧的数值计算表明，该模型可快速有效地用于模拟旋流煤粉多相流动与燃烧过程，给出炉内温度、速度与浓度分布以及燃烧效率等主要参数。     

板坯加热炉内加热特性的数值分析

以某公司热轧厂常规与双蓄热烧嘴组合供热的板坯加热炉为研究对象,建立该加热炉炉内流动、传热、燃烧和板坯运动吸热过程的三维物理数学模型,运用CFD仿真技术对其进行详细的数值计算,得到炉内稳态的速度场和温度场分布规律、板坯的升温曲线以及板坯温度分布均匀性,计算结果与"黑匣子"实验测量数据吻合良好。本文给出的板坯加热特性计算方法为研究加热炉新工艺、优化板坯加热温度制度提供了科学依据。     

导流板式煤粉燃烧器解决炉内结渣的数值试验

用投影法计算喷口出口和炉内空气动力场。用蒙特卡洛法计算了炉内的辐射换热，用有限差分法计算了对流换热和导热，最后求解出炉内的温度分布。数值试验结果表明，采用了导流板式煤粉燃烧器，可有效减小炉内切圆直径，降低水冷壁附近的温度水平，防止炉内结渣的发生。在某300MW机组上的成功应用，验证了本数值试验的正确性。该方法的提出为解决大型电站锅炉内结渣问题提供了一条行之有效的途径。     

室状中热炉金属加热过程的数值模拟

本文对室状炉内金属加热过程进行二维、非稳态传热的数值计算。根据一定的加热工艺，建立计算模型。该模型可计算任一时刻金属内部的温度分布及主要的加热的参数，可使实际加热工艺得到优化，给出最短加热时间及具体的热工参数。     

德士古气化炉内煤气化过程的数值研究

采用涡量－流函数法，并引入数性势函数对德士古气化炉炉内两相流动，传热、燃烧及气化过程进行了数值研究，计算提供详细的气化炉内速度、温度、浓度分布，计算结果合理，与实验结果定量相符，说明所采用的模型和算法是可行的，计算结果为深入研究气化过程及其机理提供了依据。     

辐射管对加热炉内部燃烧影响的数值模拟与试验研究

以大庆油田火筒式加热炉为研究对象,利用试验测试和数值模拟方法,分析加热炉内增加辐射管对火筒壁面温度场的影响。试验中采用的是大气式燃烧器,燃烧功率为400 k W。研究结果表明:数值模拟结果与试验测试基本一致;安装辐射管后,火筒壁面整体温度有所降低,但分布更加均匀;火筒上部、中部和下部非均匀温度系数ε分别降低36%、26%和32%;热烟气向上流动导致火筒壁面下部的非均匀温度系数比中、上部大。     

螺纹管冷却壁传热分析及结构优化研究

将螺纹管应用于高炉冷却壁，利用Fluent软件建立螺纹管冷却壁数学模型，通过数值模拟对螺纹结构进行了优化。建议螺纹管结构参数：肋条数4，肋高1 mm，肋宽5~7 mm，导程20~30 mm。与普通圆管冷却壁的对比研究表明：在冷却水流速为2 m/s工况下，螺纹管冷却壁热面最高温度下降5.6%，但水管进出口压差增长1.69倍；同等冷却效果下，螺纹管冷却壁可节省冷却水量55%；发生缺水事故时，螺纹管冷却壁热面最高温度下降22.4%，能有效降低缺水危害，保护冷却壁。     

大型切向燃烧锅炉上炉膛屏区两相流场近流线数值模拟

本文采用近流线的数值模拟方法，在较好地解决了四角切圆炉内流场计算中的伪扩散问题的基础上，对炉膛以及屏式受热面区域复杂结构、复杂两相流场进行了数值模拟。结果表明，在受到燃烧器喷入气流旋转流动的影响下，由于屏式受热面的阻挡和整流作用，使上炉膛两侧气粒两相流呈现不同的流动形式，且左右两侧颗粒流动特性出现不对称且不均匀的分布，导致了上炉膛分隔屏区域以及水平烟道两侧烟温偏差的气粒两相特性分布。     

四角切圆燃烧炉内颗粒湍流扩散数值模拟

基于四角切圆燃烧锅炉内湍流流动及各向同性的假设,得出炉内和点的特征频率。同时采用特征频率－频谱随机轨道模型及随机轨道模型对炉内颗粒的湍流扩散进行了数值模拟。计算结果表明,特征频率－频谱随机轨道模型更能反映出颗粒湍流扩散中受涡结构的影响的特征,更接近实验结果。     

感应钢包炉结构与电磁特性的数值分析

通过交变磁场数值模拟，对感应钢包炉的包壳结构和钢水精炼中电磁场分布进行研究与优化。     

高温空气燃烧技术在蓄热式加热炉中的应用分析

以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,针对高温空气燃烧技术的应用和发展、计算流体力的理论和燃烧过程,根据生产实际参数,利用FLUENT软件采用k—s湍流模型、耦合混合燃烧模型,进行数值模拟分析加热炉内的流场、温度场和燃烧产物的分布情况,分析得出同侧换向燃烧方式加热效果较好,并且炉内温度梯度平滑,具有较好的温度均匀性,氧气浓度较低,与现场实际数据进行对比,证明数值模拟的研究价值和适用性,并提出优化加热炉操作运行的可行性措施。     

大型无心感应炉钢结构中杂散损耗的数值计算

利用电磁场数值计算方法对大型无心感应炉的漏磁场在钢结构中产生的杂散电损耗进行了数值计算，定量地分析了这种涡流损耗，为进一步减少该损耗、提高电炉运行的可靠性和使用寿命提供了实用的分析方法。     

燃气加热炉炉内温度场的模拟研究

利用CFD软件对燃气加热炉炉内温度场进行模拟,并与实验系统实测数据进行对比,结果表明数值模拟能够反映出炉膛内的温度场情况。数值模拟方法,对加热炉的设计或者现有炉子的改进,都有有益的帮助。     

空气深度分级对低挥发分煤燃烧过程影响的研究

通过数值模拟研究了在一维燃烧炉上燃用低挥发分煤的条件下,空气深度分级和煤粉细度变化对煤粉燃尽过程和NO_x排放的影响,得到了沿炉膛轴线方向上的温度、氧浓度和NO_x的分布,表明空气深度分级后燃烧后期的氧量增加,炉膛温度水平提高,而煤粉细度的提高使得上述效果更加明显,因而燃烧效率提高和NO_x排放降低,并通过实际燃烧试验验证了数值模拟结果.研究结果表明,对燃用低挥发分煤,采用空气深度分级技术和提高煤粉细度的措施,可以同时取得高效低NO_x排放的效果.     

某200MW四角切圆锅炉燃烧器改造降低NO_x数值模拟

针对国内某电厂200MW四角切圆锅炉NOx排放量较高,结渣严重的问题,利用CFD软件平台,采用数值模拟方法对其改造前后炉内燃烧过程进行研究。计算结果表明:由于附壁射流的作用,使得高温区集中在炉膛中部,有效地防止了锅炉结渣;改造后炉内有比常规燃烧方式锅炉更大的还原气氛区域,抑制了NOx的产生,使其排放降低34.6%。改造后的计算结果与试验相符的较好,所以此次数值模拟为锅炉设计、改造和运行提供理论依据。