高温空气燃烧器的数学模拟

利用数值模拟软件分析了一种新型高热值燃烧器在高温低氧空气条件下的燃烧情况。同一般天然气燃烧器相比,这种燃烧器既能产生二段燃烧,又能促进一定量的烟气回流。模拟分析表明：这种高热值燃烧器不仅具有较高的温度水平,温度场均匀,而且燃烧效率高,NOx的生成量较低,达到节约燃料和降低污染的综合效果。     

天然气无焰氧化燃烧器燃烧特性的数值模拟

对一种天然气无焰氧化燃烧器的燃烧特性进行了数值模拟，从速度和温度分布沿着气流喷射方向的变化可看出，按本文方式布置的无焰氧化燃烧器的无焰氧化燃烧非常稳定．计算结果表明：无焰氧化燃烧温度大大低于有焰燃烧温度，温度分布较均匀．无焰氧化燃烧可大大降低热力NOx的生成．     

四角切圆燃烧锅炉底层燃烧器区域流场数值模拟

基于控制容积法,采用RNGκ-ε湍流模型对某600 MW四角切圆燃烧锅炉的底层燃烧器区域流场进行了数值模拟.通过比较和分析不同射流速度的流场发现:射流速度影响实际切圆直径和动态旋转切圆气流的旋转流动速度;射流末段上游区域和动态旋转切圆中心均存在回流,这将有利于烟气与一次风的混合.     

强流脉冲离子束辐照钢靶热力学效应数值模拟

为了揭示强流脉冲离子束辐照材料表面的热力学效应,介绍了强流脉冲离子束与钢靶相互作用的理论模型.以此为基础,通过数值模拟计算了离子能量为300keV,束流密度为200A/cm2的离子束与钢靶相互作用的热力学效应,得到了温度场分布、温度梯度分布,以及应力与应力波传播过程的模拟计算结果,结果表明辐照后材料表面在极短时间内发生了剧烈的温度与应力变化.     

不同喷嘴结构下高压脉冲水射流的数值模拟

为进一步优化喷嘴结构,应用流体仿真软件Fluent对喷嘴中高压气体驱动的水柱进行数值模拟.在数值模拟方法中应用SST k-ω湍流模型与VOF模型,研究了直喷嘴、锥形渐扩喷嘴和锥形渐缩喷嘴结构下的管内外气/液分布与水射流的流体力学特性.模拟结果表明:直喷嘴水射流在初期有最高的射流速度,且在模拟计算城内平均速度最高;锥形渐...     

全氧燃烧玻璃熔窑燃烧器安装高度的优化模拟

以全氧燃烧熔窑为研究对象,借助于FLUENT软件对玻璃熔窑火焰空间进行数值模拟。对全氧燃烧条件下,燃烧器安装在3种不同高度时的熔窑火焰空间的温度场、气流场和碱蒸汽对窑炉碹顶的侵蚀情况进行分析对比,为燃烧器在全氧玻璃熔窑中的操作参数的确定提供依据,对窑炉的设计和优化进行有效的指导。研究表明,燃烧器安装高度对熔窑火焰空间温度分布有较大影响,不合适的安装位置会导致对玻璃液面的传热效率下降、碱蒸汽的挥发增强。燃烧器安装在0.3 m高度时,气流有冲刷玻璃液面的倾向,且气流平均速度较大;燃烧器安装在0.5 m高度时,火焰气流翘起,火焰空间底面附近的水蒸气的平均摩尔分数明显偏高,这些均易造成玻璃液面碱蒸气的挥发。燃烧器安装在0.4 m高度时,碱蒸汽的挥发率最小,但碹顶出现局部高温区,火焰传热效率不高。因此燃烧器的合理安装高度应该在0.3~0.4 m之间。     

强流脉冲碳离子束辐照钛合金表面的热效应数值模拟

建立了强流脉冲碳离子束辐照Ti6A l4V靶材的热传导理论模型,采用Msc.Marc有限元程序,对功率密度为1.4×107W/cm2的强流脉冲碳离子束辐照靶材时产生的热效应进行了数值计算,确定了辐照后靶材表面温度场,得到了温度梯度和温度变化速率的变化规律,并进行了实验验证.     

不同喷嘴直径对加热炉燃烧器燃烧过程的影响

选用FLUENT软件,利用数值模拟的方法对加热炉燃烧器内烟气速度分布和温度分布做了详细研究,并考察了不同喷嘴直径对燃烧过程的影响情况。研究结果表明,喷嘴直径越小,速度峰值越大,射流的影响区域越大。这加剧了燃料与空气的混合,加快了燃烧速率,使燃烧在较短的区域内完成,且燃烧的火焰逐渐变短、变窄。随着喷嘴直径的增大,出口未完全燃烧的燃料逐渐增多,燃烧损失的热量越多,燃烧效率有所降低。但同时,随着喷嘴直径的增大,火焰高温区增大,提高了辐射传热效率。     

脉冲袋式除尘器喷吹管非稳态数值模拟

清灰是袋式除尘器的过滤再生循环过程,而喷吹管作为脉冲清灰系统的重要组成部件之一,其各个喷嘴流量及流场分布特性直接影响清灰性能。针对清灰过程喷吹时间短、速度变化快的特点,建立了喷吹管的非稳态流场理论模型,对2种喷嘴结构类型的喷吹管进行了数值模拟,分别得到并分析了其喷嘴出口质量流量分布情况、出口速度时间曲线及静压分带隋况,为袋式除尘器清灰系统优化设计提供指导。     

小推力液体火箭推进系统脉冲工况数值模拟

给出了液体火箭推进系统脉冲工作过程数值仿真模型；基于管道中一维流动力学方程的特征线解法，微分方程用差分解法，边界条件直接含在了模型中；对影响发动机多脉冲起动的主要参数进行了数值计算，计算结果与试验中发动机的工作参数具有较好的一致性；仿真软件和所得结果对小推力液体火箭推进系统设计具有重要参考价值。     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

F级燃气轮机环形燃烧室设计方法的研究

采用总压恢复系数方法并结合数值模拟验证,进行了F级重型燃气轮机环形燃烧室的设计计算。根据燃烧室设计参数完成了环形燃烧室的总体设计方案,以及旋流器和火焰筒等部件的设计方案。采用数值模拟对设计完成的燃烧室进行性能分析,得出最优的值班燃料入口和预混燃料入口的旋流速度设定。在最优的入口旋流设定下,环形燃烧室内部流场能够形成两个旋转方向相反的回流区,保证了燃烧的稳定。此时燃烧室内的温度场、速度场和气体组成分布均能满足燃烧室的设计要求。     

常见可燃物燃烧特性实验与数值模拟研究

基于室内常见可燃物的实际火灾危险性研究的重要性，利用锥形量热计对室内常见木材、聚氯乙烯（PVC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料在50kW／m^2辐射能量条件下的点燃性能、热释放性能、烟气毒性及烟气的减光性进行了实验研究．使用火灾区域模拟软件CFAST对单个房间内这几种可燃物的实际火灾危险性进行了对比分析，结果表明：PVC和PMMA的点燃时间低于木材，而其平均热释放速率、最大热释放速率、总释放热量、平均有效燃烧热、平均质量损失速率、平均比消光面积等指标均高于木材；PVC具有较高的减光性和CO生成率．PVC和PMMA的综合火灾危险性高于木材，而PMMA的综合危险性远高于其他几种可燃物。     

高速列车交会压力波与车速关系的模拟研究

以CRH2型高速列车为例进行交会压力波与车速关系的数值模拟研究。模拟计算中使用的划分网格软件为ICEM CFD,计算流体力学软件为CFdesign,数学计算模型为k-ε湍流方程。依靠动网格技术模拟高速列车的动态交会过程,并利用运算结果分析交会压力波的产生机理及交会压力波与会车速度间的数值关系。     

煤种和粒度对回转窑内火焰影响的数值研究

针对四风道煤粉燃烧器的特点，应用数值仿真与现场测试相结合的方法，研究不同粒径的烟煤和无烟煤燃烧对回转窑内温度场的影响，找出适应烟煤和无烟煤的合适的粒径。结果表明，四风道燃烧器对燃料的适应性强，既可以烧烟煤，又可烧无烟煤，且对煤粉的粒径要求也较松。燃料为无烟煤，粒径为30μm时，可获得较好的活泼型火焰，随着粒径的增大，高温区域在径向和轴向逐渐减小，燃烧效率降低；燃料为烟煤，粒径为86．4μm时，可获得较理想的火焰，而粒径过小，则使火焰变长，不利于强化生产。生产中可根据不同煤种选用不同的粒径大小得到窑内理想的温度分布。     

1 000 MW塔式锅炉炉内燃烧特性的数值模拟

利用FLUENT软件对某1 000 MW塔式锅炉的燃烧过程进行了数值模拟。结果表明:在额定工况下,温度在炉膛内呈左右对称分布,高温区出现在燃烧器区域的中上部;锅炉冷灰斗区域的温度最低;沿射流方向靠近下游水冷壁处的温度高、氧浓度低,在运行中要注意下游水冷壁区域的结渣情况。