内置稳燃热岛燃气锅炉内流动与传热数值模拟

1前言近年来,随着钢铁工业的迅猛发展,生产中的副产煤气大量增加。焦炉煤气和转炉煤气由于发热值高,可以在生产和生活中有效利用。而高炉煤气属低热值燃料,受到其燃烧特性的限制,很难作为远距离输送的生活用气,只能在企业内部转换利用[1]。为了充分利用自产的高炉煤气,国内钢铁     

某船用锅炉过热器蒸汽与烟气传热流动数值模拟

对某船用锅炉过热器内部蒸汽与外部烟气的湍流流动、传热进行了整体的三维数值模拟.针对该船用锅炉过热器的结构特点,应用Gambit专业软件对其进行三维几何建模和网格划分.应用Fluent软件进行数值模拟,得出蒸汽流场的静压分布规律、流量分配规律、热负荷分布规律和过热器管壁温度场的分布规律.模拟结果与过热器的实际运行工况符合较好.对船用锅炉过热器的结构设计有重要的参考价值.     

阳极焙烧炉内煤气流动和燃烧的数值模拟

采用计算燃烧学的原理和模型以及CFD软件对燃烧煤气的阳极焙烧炉炉内的流动和燃烧过程进行了数值模拟计算,讨论了炉内温度场、流场、O2浓度场的分布规律,分析了这些因素对阳极炭块焙烧质量的影响。研究表明,在设计阳极焙烧炉时应考虑对气流分布有影响的各种因素。     

熔池传热与流动的非定常数值模拟

对受移动激光速间隙加热的工件中的非定常传热与熔体流动进行了数值模拟,对不同热源移动速度下熔池行为的模拟结果进行了比较,当激光束移动速度比较高时形成的熔池浅而短,而移动速度比较较时形成的熔池深而长,所得工件代表点上材料的温度随时间变化以及加热或冷却速率,可以进一步用于研究被焊工件中的热应力或组织结构变化。     

阵列射流冲击冷却流场与温度场的数值模拟

采用数值模拟方法对冲击冷却的流动和传热过程进行了三维数值研究。特别研究了在冲击孔叉排方式下,相邻孔间距、冲击距离以及射流入口雷诺数对冲击表面冷却流动传热特性的影响规律。     

泰勒涡流流动及强化传热数值研究

泰勒涡流为叠加于剪切流之上的二次流,其具有强化传热作用,在航空、水处理、制药工程和化工等领域都具有很大的应用价值。运用Fluent软件,建立长径比Γ = 30的模型并对同轴套管间的流态演变和传热特性进行了数值模拟。模拟结果显示了环隙内流体流态随着内筒转速增加的演变过程,表明在存在径向温差的情况下,涡流的存在强化了传热效率。对不同转速下的强化传热效果进行了对比分析,并确定了最佳状态点。     

聚苯乙烯反应器流体传热特性及换热系统结构改进的数值研究

聚苯乙烯反应过程中物料的升温速率及温度分布影响产品的质量和生产效率，反应器的设计与改造必须考虑物料搅拌过程中的升温速度和温度分布问题。在役聚苯乙烯反应器存在升温速率较慢，温度分布不合理等问题。利用ANSYS／FLORTAN程序计算了反应器内物料的温度场，找出了在役聚苯乙烯反应器存在的问题，提出了设备的改造方案。实践表明，第二种方案的装置内物料的升温速率较快，温度分布均匀，且降低了能耗。     

矩形管湍流冲击射流流动与传热的数值研究

采用SIMPLE算法和RNG k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程,对雷诺数为10000和冲击高度为4倍喷管水力直径的矩形管湍流冲击射流进行了数值模拟。结果发现在冲击面附近的射流横截面上,伴随着两个反向旋转涡对的出现,形成了主流速度的两个偏心峰值。分析认为双偏心速度峰值的形成是由冲击面产生的涡量向上游截面扩散而引起的。温度场和冲击面局部№数分布的研究结果表明：射流的传热特性受流动结构的控制,采用矩形管湍流射流可以获得较大的冲击区和较均匀的冷却效果。     

基于Fluent的涡流管性能及三维强漩流流动的数值模拟

采用Fluent数值模拟的方法,对R41、R32、R23、R290、R134a和R1234yf进行三维数值模拟,得到工质对涡流管制冷效应、制热效应以及分离效应的影响规律,并以R41分析涡流管内部三维压力场、流场和温度场的分布规律.模拟结果表明:R41的制冷、制热以及分离效应最好,最大分离效应为5.2K.涡流管内部呈现复...     

电子元件散热的数值模拟

运用CFD软件对电子元件的二维散热问题进行了数值模拟,模拟了以空气为冷却流体的电子元件散热空间的温度场和速度场。并得到了电子元件的最高温度随空气速度的变化曲线图和进出口压力损失随空气速度的变化曲线图。     

某游泳馆空调三维紊流流场的CFD模拟与研究

为评价游泳馆空调方案的气流组织设计,用k-ε模型对某游泳馆空调室内空气三维紊流流场进行了模拟,预测了游泳馆内的速度场、温度场。对模拟结果进行了分析与研究,表明CFD模拟可以为游泳馆空调系统的节能设计提供依据。     

某型燃气轮机燃烧室性能数值模拟

应用CFD方法对航改QD128燃气轮机燃烧室性能进行了数值模拟。模拟结果表明:燃烧室流量分配设计基本合理,燃烧室内流场分布符合设计规律;燃烧室出口平均温度为1 298K,热点温度1 486K,径向温度分布曲线符合设计要求,OTDF=0.280,RTDF=0.086,略高于航机水平。模拟结果丰富了QD128燃机性能指标,为该机的运行、改进提供了可靠的参考依据。     

数值模拟优化汽车尾气检测环境仓设计

对空调系统两种送风温度下汽车尾气检测环境仓内的速度场和温度场进行了数值模拟与分析,得出在两种情况下仓内环境均能满足尾气检测要求。并对两种送风参数下空调系统进行节能分析,得出一种节能的设计方案,从而优化环境仓的设计。     

空气循环供暖温室大棚环境数值模拟

针对冬季温室大棚内的空气与土壤温度较低,单一供暖方式造成空气、土壤温差大,作物生长缓慢,复合供暖方式研究不充分的问题,在风机与地埋管道供暖基础上提出一种适用于温室大棚的新型复合供暖系统。对供暖过程进行数值模拟,利用温度标准差、热能利用率和热干风区范围三个评价指标,探究进风参数对温室大棚温度场与速度场的影响规律。结果表明,在该复合供暖系统中,低温度高流速的进风参数组合可以使温室内气体高温区的高度明显下降,可有效降低温度标准差、保障热能利用率、控制热干风区范围;当进风温度为40℃、进风速度为3 m/s时为最佳参数组合,温度标准差为1.99×10^-3,减小了15.8%;作物生长范围的热能利用率为77.65%,提高了10.93%;热干风区范围控制在5%以内。复合供暖系统改善了温室大棚内的温度分布,降低了土壤与近地面区域的温差,增强了作物生长区域的气体湍流强度,为空气供暖技术在农业温室方面改善温度均匀性、提高热能利用率、降低供暖热负荷及促进作物生长中的应用提供技术参考。     

内燃机高压共轨轨腔内的三维流动数值分析

建立高压轨腔的三维不可压流体力学模型和流体力学边界条件,利用SIMPLE计算方法,并引入SSTk-ω湍流模型,模拟计算三种不同截面轨腔的压力场和速度场,分析壁面夹角与轨腔内流场的关系。结果表明:在横截面面积相同的情况下,出口中心线与轨腔壁面的夹角小于90°且大于80°的轨腔改善了轨腔内的流场特性分布。     

基于有限元法空气加热炉炉温控制系统研究

针对一类新型空气加热炉系统,对炉内温度场进行有限元分析,利用Fluent软件进行数值模拟,根据仿真结果合理布置加热炉内壁的加热管位置,确定加热功率及单位面积的热流密度,达到温度场均匀性的要求。通过现场试验验证数值模拟结果的正确性,取得了较好的效果。     

浮法玻璃熔窑熔化池底部横向宽度对熔化池温度场影响的研究

基于计算机数值模拟方法,以460 t/d浮法玻璃熔窑为模拟对象,分析研究了不同熔化池底部横向宽度对玻璃熔窑的生产能力以及熔窑内玻璃液温度场的影响。结果表明,适当减小熔化池底部横向宽度不会明显改变卡脖和冷却部的玻璃液状况,从而不影响熔窑的生产能力。但不同的熔化池底部横向宽度将导致熔化部玻璃液温度场发生改变,中轴面处玻璃液温度降低,而胸墙处玻璃液温度升高,导致窑内玻璃液横向温度梯度发生相应变化,加剧玻璃液横向对流,有助于玻璃液均化和澄清。     

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。