非灰气体离散坐标法模型的比较

将求解气体辐射传递方程的离散坐标法与描述非灰气体辐射特性的灰气体加权和模型结合,来研究气体介质参与的辐射换热问题.不同的坐标离散方法———SN法、TN法、SRAPN法与灰气体加权和模型结合,得到不同的非灰气体离散坐标法.分别用非灰气体的SN法、TN法、SRAPN法对一个三维炉况进行模拟,得到炉膛内介质的温度分布及壁面热流分布,比较了不同非灰气体离散坐标法的计算时间和精度.结果表明,SN法和TN法与灰气体加权和模型结合能较好地模拟气体介质参与的辐射换热问题.     

散射性介质辐射传热的数值模拟

利用有限容积法采用C语言模拟了三维圆柱体内吸收、散射性介质的辐射传热温度场：通过辐射传递过程的数值计算，分析了介质本身性质、各向异性散射对温度分布的影响。与光线踪迹法相比较，有限容积法计算速度快具有较好的精度，是目前辐射传递过程数值模拟的一种较好的方法。计算结果表明，由于径向辐射射程比轴向辐射射程小，所以各向异性散射在径向对温度场的影响要比在轴向的大；此外反照率对温度场的影响不大。     

薄板坯连铸连轧辊底加热炉内传热过程的数学模型

研究了包头钢铁(集团)公司薄板坯连铸连轧厂辊底加热炉内的传热过程,在辐射平衡态的条件下建立了炉内辐射与板坯、炉衬固体壁相耦合求解的炉内热过程数学模型,其中辐射传递方程的求解采用离散坐标法.采用控制体积法对数学模型进行离散,自主开发了辊底加热炉型的通用热过程模拟软件,经计算得到炉气、板坯温度沿炉长的分布,炉子出口处板坯温度与生产实测值的最大误差小于10%.该软件对理论研究和生产实践具有一定的指导意义.     

辐射管炉炉膛辐射换热计算方法

文章提出了计算辐射管炉内辐射换热的两种简化方法:当量连续灰平面法和假想面法,并与实际情况进行了比较计算.结果表明,两种方法都能较精确地计算辐射管炉内辐射换热,而假想面法具有更强更优越的实用性.     

热流法计算高温炉内辐射传热

高温炉内的辐射传热是工业生产中常遇到的问题。过去，人们在应用热流法计算辐射传热时遇到了一定的困难，使计算结果与实际有一定的偏差。本文运用文献［１］中给出的新热流数学模型，开发出由新热流方程与能量方程相耦合的计算机程序，其中的比热流参数由线加热热源情况下计算得到。用该程序计算了实验室用马弗炉内的温度场，并且用热电偶实测了炉内的一些温度值，理论计算与实测值符合很好。     

辐射换热的辐射系数分析法及其应用

提出了分析封闭系统辐射换热的辐射系数分析法,即任一区域吸收的辐射热流可表示为所有区域温度4次方的线性关系:■式中:a■称为辐射系数,利用此方法对辊底炉内带钢加热进行了实例计算。     

考虑段间辐射修正的三元模型

针对连续加热炉建立了假想面法模型.在计算辐射直接交换面积时,考虑了炉顶压下对炉内传热的影响.以某厂3#加热炉为研究对象,模拟了钢坯加热过程;并将计算结果与传统的三元模型计算结果相比较,分析传统三元模型误差产生的原因,最后将通过各假想面的热流加入到三元模型的炉气能量平衡方程中,以修正屏蔽段间辐射造成的误差.修正的三元模型...     

基于CFD双a型燃气辐射管燃烧的传热特性

运用亚音速烧嘴技术和烟气循环技术,设计了一种烟气高循环倍率的新型双a型辐射管,采用涡耗散燃烧模型和离散坐标辐射模型计算其燃烧传热过程。结果表明:42.6%的CH4在烧嘴内燃烧,57.4%的CH4在辐射管中心管内长度为800mm、直径为40mm的区域内燃烧;辐射管中心管内,循环烟气使火焰和气体等温线呈"椭圆型"分布,三通管和支管内,流动惯性使气体等温线呈"偏心圆"分布;双a型辐射管热效率为70.8%,壁面最高温度1065℃,最大温差79℃,中心管壁周向温差0~21℃,三通管及支管管壁周向温差0~15℃,整个辐射管管壁径向温差0~2.5℃。     

基于 CFD 双 a型燃气辐射管燃烧的传热特性

运用亚音速烧嘴技术和烟气循环技术,设计了一种烟气高循环倍率的新型双a型辐射管,采用涡耗散燃烧模型和离散坐标辐射模型计算其燃烧传热过程。结果表明：42.6％的CH4在烧嘴内燃烧,57.4％的CH4在辐射管中心管内长度为800mm、直径为40mm的区域内燃烧;辐射管中心管内,循环烟气使火焰和气体等温线呈“椭圆型”分布,三通管和支管内,流动惯性使气体等温线呈“偏心圆”分布;双a型辐射管热效率为70.8％,壁面最高温度1065℃,最大温差79℃,中心管壁周向温差0～21℃,三通管及支管管壁周向温差0～15℃,整个辐射管管壁径向温差0～2.5℃。     

网插旋流高效辐射换热器

本文介绍了网插旋流高效辐射换热器的结构特点、工作原理及主要技术性能参数,并对其使用效果进行了分析。     

Analytical Approach to Predicting Temperature Fields in Multilayered Pavement Systems

An accurate and rapid estimation of the pavement temperature field is desired to better predict pavement responses and for pavement system design. In this paper, an innovative method to derive the theoretical solution of an axisymmetric temperature field in a multilayered pavement system is presented. The multilayered pavement system was modeled as a two-dimensional heat transfer problem. The temperature at any location (r,z) and any time t in an N-layer pavement system can be calculated by using the derived analytical solution. The Hankel integral transform with respect to the radial coordinate is utilized in the derivation of the solution. The interpolatory trigonometric polynomials based on discrete Fourier transform are used to fit the measured air temperatures and solar radiation intensities during a day, which are essential components in the boundary condition for the underlying heat transfer problem. A FORTRAN program was coded to implement this analytical solution. Measured field temperature results from a rigid pavement system demonstrate that the derived analytical solution generates reasonable temperature profiles in the concrete slab.     

基于炉气非灰辐射特性的钢坯表面热流研究

 基于加热炉内炉气的非灰辐射特性,指出三元辐射体系(炉气 炉壁 钢坯表面)中炉气存在2种发射率和6种吸收率。应用射线跟踪方法推导钢坯表面热流表达式,解除了Τимофеев公式中炉壁为零热流和炉气为灰体的限制。以某轧钢厂的一座步进梁式加热炉为例,对其钢坯表面热流进行了模拟计算。推导的钢坯表面热流表达式为加热炉在线控制数学模型中钢坯表面热流的简化算法提供了理论依据。此外,给出了炉气为非灰时的辐射全交换面积的一种计算方法,为准确求解加热炉炉膛内的辐射热交换创造了条件。     

步进式加热炉内热工过程的数值模拟

建立步进式加热炉内流动、燃烧和传热的数学模型。炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用P-1辐射模型,气相燃烧采用Species Transport模型,流场计算采用Simpler算法。采用上述模型与算法得到了炉内详细合理的温度、速度和浓度分布,并对其中影响板坯加热的温度场进行了实验验证。     

基于CFD的闪速炼铜余热锅炉内部流场分布研究

闪速炉余热锅炉炉膛内的烟气流动过程十分复杂,与烟气的初始流入条件、炉膛的结构及挡板、管屏的尺寸及布置方式均密切相关。因此,研究其内部的流场分布规律对于闪速熔炼的工艺优化具有积极的指导作用。本文采用计算流体力学（CFD）数值模拟方法,对某闪速炼铜余热锅炉炉膛内的流场分布规律进行了数值模拟及分析。研究结果表明：建立的余热锅炉流场数值分析方法,能够较准确反映炉膛内的流场分布情况,模型收敛性较好,模拟结果有保证;锅炉辐射室整体流速较低,对流室整体流速较高;进入辐射室的烟气分三部分流动,如何增加流过挡板的烟气动量、减小涡旋的产生是优化炉膛结构的重点。盐化风的高速射入起到了有效打散烟气团的作用,可以防止烟气大量聚集而影响辐射室内烟气的流动和换热,也可以有效保护炉膛顶部,并防止积灰。辐射室挡板的尺寸和布置方式是改变烟气入口处流场的重要因素,合理优化挡板、管屏的设计方案对于保障余热锅炉正常运行及闪速熔炼工艺的顺利进行具有重要的意义。     

新型结构反射板对圆筒炉辐射室流动及传热的影响

采用数值模拟方法研究了圆筒炉辐射室的传热效果。通过在炉膛辐射室出口设置结构不同的反射板,获得了炉内速度场、温度场分布及传热效果的详细信息。研究结果表明,使用新型反射板,强化了辐射室内的烟气循环,炉膛上部空间温度分布得到改善．可以降低烟气出口温度,提高辐射室热效率。     

辐射对气淬渣滴冷却换热的影响

液态钢渣气淬粒化成功的关键在于粒化后液滴的快速冷却固化,渣滴冷却过程的传热方式主要为对流和辐射在构建的渣滴冷却过程数学模型的基础上,利用4阶Runge-Kutta方法重点研究了辐射对渣滴冷却过程的影响规律。结果表明,渣滴冷却经历液相冷却成核、潜热释放和固相冷却3个阶段;在没有考虑辐射换热情况下,渣滴(/%:29.94FeO、2.05Fe₂O₃、42.18CaO、9.33MgO、15.92SiO₂、2.09MnO、1.25Al₂O₃、2.24P₂O₅)在293 K氮气中由1 723 K降温至1 073 K需要606 ms,比综合考虑对流和辐射时的冷却时间延长了17.2%,说明在计算渣滴温降速率时辐射换热的影响不容忽视。     

基于CCD的高炉风口回旋区三维温度场的检测技术

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件(charged couple device,CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场.在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法——基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场.由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性.结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内.      

转炉烟道内二次燃烧和传热传质过程的研究

采用非预混燃烧模型和离散传播辐射模型,对转炉烟道内的流动、传热传质和燃烧反应进行三维数值模拟,研究炉气转变为烟气的规律和烟道内烟气浓度分布特点.结果表明,烟道内大体可分为3个区域:炉口燃烧区,卷吸的空气在烟罩附近与炉气发生燃烧反应;烟道混合区,燃烧后的烟气与未燃炉气逐渐混合,但仍有较大的成分波动;弯头混合区,烟气进一步...