模型可视化技术在回转窑燃烧器研究中的应用

回转窑燃烧器是水泥生产中重要的热工设备,其性能和操作的好坏将直接影响着熟料的产、质量。因此,对于燃烧器的研究一直在进行着。可视化技术是一门边缘性质的学科,然而在解决某些问题的时候,却起着十分重要的作用,尤其是在研究物体运动轨迹时,可视化技术能够直观地反映实际流体的运动情况。可视化技术分为计算数字可视化技术和物理可视化技术。本文介绍了酸碱水模拟和水／小球模型这两种物理可视化技术,并且探索了将其应用到研究水泥回转窑燃烧器中的可行性。     

KBN新型双通道燃烧器的可视化模拟

本文利用酸碱水模拟技术,对KBN新型双通道燃烧器出口情况进行了可视化模拟.模拟试验结果表明KBN燃烧器在不改变一次风量的情况,对于旋流强度和出口动量的调节都是可靠的、灵敏的.     

CFD模拟技术在陶瓷内衬多通道煤粉燃烧器中的应用

陶瓷具有耐高温的特性,多作为内衬应用在多通道煤粉燃烧器上来提高煤燃烧效率。本文通过CFD技术进行数值模拟,分析了温度、速度、NO流场的影响,验证了陶瓷多通道煤粉燃烧器的优越性。     

新型双通道煤粉燃烧器流场模拟

为了优化新型双通道煤粉燃烧器结构参数,采用计算流体动力学软件建立燃烧器-回转窑物理模型,使用κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,对回转窑内流场进行冷态数值模拟。分析旋流角度和旋流风速变化对回流区的影响,结果表明:喷嘴附近二次风存在旋转现象;旋流风角度增大,回流区范围扩大,向靠近燃烧器方向移动,旋流风速增大,回流区范围增加幅度较小;低旋流角度,依赖轴向速度差卷吸二次风,高旋流角度加快旋流风径向扩散,不利于卷吸二次风。     

基于燃烧器空气动力场数值模拟

某化工厂锅炉由于炼厂干气的特点,燃烧器区域烟气温度过高,同时燃烧器不能及时得到冷却,造成燃烧器金属材料热疲劳加剧,燃烧器烧坏变形问题,文章通过计算流体动力学方法,针对两种不同结构燃烧器数值模拟了其空气动力场特性,根据计算结果提出了燃烧器设计改进思路.     

湍流模型对钝体燃烧器流场模拟的影响

湍流燃烧过程涉及燃烧反应和湍流在微小时间和空间尺度上的耦合,因此湍流模型的有效性对燃烧器流场CFD模拟的准确性有重要影响。采用5种k-ε类和k-ω类两方程模型和雷诺应力模型模拟了钝体燃烧器内冷流流场,并采用PIV测量方法进行了实验验证。比较和分析数值模拟和PIV实验结果发现,不同湍流模型的模拟结果在诸如速度分布和涡结构上存在较大差别,标准k-ε模型和RNGk-ε的模拟流场最接近本文的实验结果。     

Scilab在橡胶配方设计、数据分析和可视化模拟中的应用

研究了炭黑N550和80目胶粉对轮胎胎侧胶撕裂强度的影响.通过以实例方式,演示了自由科学计算软件Scilab在实验配方设计、数据分析和可视化模拟绘图等方面的应用.结果 表明,应用Scilab可通过代码,将均匀设计表的水平分布,转换为实验用的基本配方;将实验数据进行回归分析,求出回归方程的回归系数;将回归方程进行二维等高...     

CFD技术在乙烯裂解炉燃烧器研发过程中的应用

以某裂解炉用燃烧器为例,通过建立模型、网格划分、模型选取、条件设置及迭代计算等过程运用CFD技术对炉内的燃烧情况进行了数值模拟,并对计算结果进行了分析,得出了炉膛内的燃烧流动和温度分布,为燃烧器的研发和设计提供了依据。     

水泥窑用三通道燃烧器流场数值模拟

本文从柱坐标系下N-S方程出发,采用k－ε湍流模型,对水泥窑用三通道燃烧器在冷喷条件下的流场进行数值模拟与分析研究。     

喷煤燃烧器煤粉燃烧过程的数值模拟研究

采用ＣＦＤ（ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｗ ｄｙｎａｍｉｃ）方法,研究并开发了喷煤燃烧过程的数值模拟应用软件。运用该软件预测的煤粉燃烧的温度分布场、主体气体组分分布场与实际燃烧过程相吻合,相对误差小于０％,该模拟软件是进行燃烧工程研究的重要分析工具。     

水泥回转窑中煤粉燃烧的热态数值模拟

NC型四风道煤粉燃烧器建立了燃烧器一回转窑物理模型,利用流体分析软件FLUENT对窑内燃烧情况进行了数值模拟,分析了窑内煤粉燃烧温度场及组分浓度场的分布规律,并与实际情况进行对比,计算结果符合实际燃烧规律,说明该数值分析结果可以为同类燃烧器的合理设计与优化运行提供参考。     

铝电解槽用矩形燃烧器燃烧过程的数值模拟

燃料加热启动法是铝电解槽加热启动的一种新方法,用燃料燃烧产生的高温烟气来加热启动铝电解槽,即烟气加热技术,可克服燃料加热法的不足,是较理想的铝电解槽加热方法,研究结构合理的燃烧器是保证烟气加热效果的关键.采用数值模拟的方法对烟气加热用燃烧器内的燃烧过程进行了研究,预测了燃烧器的燃烧性能及其影响因素.研究认为燃烧器设置预燃室有利于提高燃烧器的完全燃烧度,紧靠燃烧室壁面的三次风有利于降低燃烧室内壁温度,研究结果为燃烧器结构的优化设计提供了理论依据.     

Sinoswirl型双旋流煤粉燃烧器在活性石灰窑的应用

在活性石灰窑生产线上,将原设计的三通道煤粉燃烧器改造为Sinoswirl型双旋流煤粉燃烧器,改造之后使用效果良好,产量大幅提升,煤耗、电耗均大幅降低,回转窑结圈问题得以解决,为公司带来了巨大的经济利益。     

DEM-CFD simulation of the particle dispersion in a gas-solid two-phase flow for a fuel-rich/lean burner

The objective of this study was to numerically investigate the particle dispersion mechanisms in the gas-solid two-phase jet for a fuel-rich/lean burner by means of coupling the discrete element method (DEM) with the computational fluid dynamics (CFD). The DEM was employed to deal with the particle-particle and the particle-wall interaction in the computation of solid flow; while gas flow was computed by CFD based on the commercial software package Fluent. The particles with various Stokes numbers equal to 0.1, 0.5, 1, 2 and 3 (corresponding to particle diameter 10.8, 24.17, 34.18, 48.38 and 59.21 μm, respectively) in the gas-solid fuel-rich/lean jet were investigated in this study. The particle-particle collision was simulated and its effect on the fuel-rich/lean separating performance was evaluated. The results show that the particle-particle collision occurred more frequently with the increasing of Stokes numbers from 0.1 to 3. The particle dispersion became more uniform between the fuel-rich side and the fuel-lean side for particles with small Stokes number; while for particles at St > 1, a better fuel-rich/lean separating performance was achieved. The efficiency of the DEM-CFD coupling method was validated by the corresponding experiments, and a good agreement between the simulation and experiments was achieved as a result of the particle-particle collision.     

Numerical study of combustion in a cylindrical porous burner

Hybrid combustion waves in a two-section apparatus with cylindrical symmetry were studied using a two-temperature mathematical model. A program was written and a large series of numerical calculations was performed using an algorithm developed earlier. For one-and two-section apparatuses with various flow rates, characteristics of the process such as the position of the steady-state point, the maximum gas temperature, the gas velocity at the steady-state point, the width of the combustion zone, etc., were determined. It is shown that, in the two-section apparatus, there is a stabilization of the position of the combustion front near the interface. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 44, No. 3, pp. 17–21, May–June, 2008.     

气-气快速混合模型在氯化氢灯头设计上的应用

介绍了利用横喷射流与多孔板混合模型，选用合适的理论模型设计氯化氢灯头装置。该装置集中了横喷射与多孔板混合的优点，实现氯、氢的快速混合。经生产检验显示，该装置设计合理，混合效果好，操作稳定、火焰短。