高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

均质腔内壁微结构对均质性能影响的仿真分析

基于壁面粗糙度引起流动状态变化的现象,为进一步研究高压均质机内均质腔内壁表面的微结构对均质性能的影响,在光滑均质腔内壁构建沟槽状微结构,采用计算机流体动力学(CFD)技术对均质腔内两相流动过程进行仿真。以APV实验型高压均质机内的均质腔为研究对象,将油-水乳液作为均质物料,分别对光滑均质腔,矩形截面沟槽均质腔,以及三角形截面沟槽均质腔内的均质过程进行仿真计算,并做对比分析。结果表明:有沟槽的均质腔均质粒径更小,而矩形截面沟槽较三角形截面沟槽均质得到的粒径更小,同时粒度分布更均匀,有利于提高均质性能;计算机仿真结果与湍流近壁区理论分析结果趋势一致。     

高炉煤粉喷吹燃烧行为的数值模拟

为探究煤粉喷吹微观机理,分析煤粉喷吹行为规律及其它相态物料对其影响,采用计算流体动力学(CFD)技术对高炉内多相流动过程进行建模。以某1 750 m3炼铁高炉为研究对象,将喷入的煤粉作为粉相,计算得到典型炉况下多相态的温度、速度等物理量可视化结果,以及高煤比时炉内温度状态。实践运行与计算结果表明,适当调整布料结构、富氧量等因素,可进一步加大煤粉喷吹量,从而提高炉利用系数,降低焦比和生产成本。