空燃比对平焰燃烧特性影响的冷态实验

 为研究加热炉内平焰烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型。应用粒子激光测速(PIV)技术对旋流强度为176、空燃比分别为1368、1939、2167的烧嘴下方的湍流速度场进行了测量,得到了主燃烧区域速度场的分布特性,并分析了空燃比对速度场的影响规律,得到了回流区顶部宽度、径向速度最大值出现的位置随空燃比的变化趋势,同时也得知径向速度最大值、轴向速度最大值均随着空燃比的增大而增大。首次得出不同空燃比下速度分量的最大值沿射流长度衰减的无因次曲线。     

底部烧嘴台车式热处理炉温度场与速度场的研究与应用

利用数值模拟技术,对台车式热处理炉的速度场进行了数学模型实验研究。研究结果表明,烧嘴上下交错布置可以获得更加均匀的速度场,从而提高炉温的均匀性。     

高温低氧条件下平焰燃烧NOx生成特性的研究

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。     

蓄热式燃烧器优化设计数值模拟

借助于数值模拟的方法,完成了蓄热烧嘴的优化设计,分析了蓄热式烧嘴关键结构——空气和煤气喷口距离及入射角度对燃烧流场、温度场和浓度场的影响,结果表明:(1)烧嘴喷口距离在15D～20D间调整和角度在3°～9°间改变对炉内整体温度水平和温差大小结果影响不大,燃烧高温区主要集中在炉膛的中部,温度梯度较小,温度分布很均匀,炉膛中心区域内温度差在100℃以内。(2)烧嘴喷口间距小时,喷口角度不宜过大,否则会出现燃烧不完全现象。当烧嘴喷口间距过大时,喷口角度不能过大也不能过小。综合分析确定烧嘴结构在18D、5°组合状态下燃烧效果最优,性能最稳定。最后通过实验证明实验烧嘴炉内温度场和浓度场分布规律与计算结果一致。     

高速喷流下工业炉炉膛流场的研究

一、前言目前国内外对使用高速烧嘴的工业炉都有了一些研究应用,但是目前对使用高速烧嘴的工业炉的设计仍缺乏可靠的计算依据。本文采用试验方法,用模型炉膛研究其流场,再用数值计算方法,计算实际炉膛的速度场及温度场。与实验结果对照,初步研究了炉温均匀性与速度场的关系,对今后的工业炉设计具有参考意义。     

钢包蓄热烘烤用多孔型烧嘴的燃烧模拟研究

针对钢包蓄热式烘烤用12煤气孔烧嘴,使用有限体积法商业软件Fluent对烧嘴在空气中喷射燃烧、湍流和传热过程进行数值计算。分析不同结构烧嘴喷射燃烧的温度、速度和压力场分布情况,并进行对比。模拟计算结果表明,多孔型烧嘴的煤气和空气预混效果较好。减少煤气出口孔径有利于增加火焰刚度,但会减小高温火焰范围并增大烧嘴内部压力损失。     

铸坯火焰清理机烧嘴火焰特性模拟

 板坯火焰清理是利用高温火焰气割、熔除作用去除表面缺陷,获得高质量产品的一种方法。目前,火焰清理机的研究主要集中在提高生产加工精度、优化控制过程、合理分配介质配比等方面。采用CFD软件模拟仿真烧嘴火焰可以清晰地反映火焰流动规律,揭示其本质,以解决实际问题。以鞍钢炼钢总厂装备的火焰清理机烧嘴作为研究对象,建立烧嘴介质流场数学模型,利用CFD瞬态燃烧模拟方法模拟火焰清理机烧嘴火焰由预热态转向清理态的全过程,得出了烧嘴处于各工作状态下火焰温度场和速度场,通过对结果的分析,揭示烧嘴火焰内部特性及板坯熔池生长规律,为烧嘴的功能特性分析和优化设计提供理论依据。     

烧嘴喷口间距对炉内温度场、流场和浓度场的影响

以高温蓄热式加热炉为例,运用Fluent软件,研究了烧嘴喷口间距对炉内温度场、流速场分布的影响。研究结果表明:当烧嘴喷口间距增大时,虽然天然气和空气更容易扩散到整个炉膛燃烧,但是若距离增大到超过一定的程度,射流的偏转角度也会增大,造成炉内流速分布不均匀,降低炉膛内的平均温度,同时还会推迟天然气和空气混合,造成燃料燃烧不完全。当烧嘴喷口间距为450 mm时,炉内平均温度最高,而且温度分布最均匀。     

天然气高速烧嘴试验研究

介绍关于限制空间旋转流场回流区特性、压力场、混合效果、浓度场及分段燃烧室各段风比的冷态模拟试验,确定烧嘴结构初型及主要部件筛选对象,热态燃烧试验,系列化扩型设计与试验,定型烧嘴的结构及烧嘴系列的燃烧性能等非预混式天然气高速燃烧器试验研究的概况及结果。此外,文章还讨论了限制空间的回流特性等问题。     

步进式加热炉富氧MILD燃烧流场与温度场的数值模拟

针对富氧MILD燃烧步进式加热炉,应用Fluent软件建立了炉内流动与传热的数学模型,对加热炉内流场、温度场进行了数值模拟,得到了炉内详细的速度温度分布.结果表明:侧烧嘴加装高速氧枪可以实现加热炉富氧MILD燃烧.高速射流卷吸大量烟气形成巨大的回流区流场,其卷吸率最高可达21.高速射流在卷吸作用下速度急剧下降,1 m内...     

轴向流吸附器内部流场特性

以轴向流吸附器内部流场为研究对象,采用CFD软件对其内部气体流动特性进行数值模拟.比较轴向流吸附器内无气体分布器、仅加装单一多孔板气体分布器、加装多孔板气体分布器与单级挡板相结合等3种方式对吸附器内部流场均匀分布的影响.未加装气体分布器的轴向流吸附器内部气流分布严重不均;仅加装单一多孔板气体分布器的轴向流吸附器内部流场的气体流动稍有改善,但气流分布仍不均匀;加装多孔板气体分布器与单级挡板相结合的方式,吸附器内部流场的气体流动得到明显改善.多孔板气体分布器与单级挡板组合使用时,保持气体分布器开孔率不变,开孔孔径为0.003 m时气流分布最为均匀,效果最好;保持开孔孔径不变,气体分布器的开孔率为0.388时气流分布最为均匀.      

物质循环流动与价值循环流动

分析了工业物质的循环流动。选用产品中某一元素M作为代表性物质,提出了"元素M的价位"这一概念,得到了产品生命周期中价值的循环流动。这种价值流动体现了经济系统的外部性,同时,在经济系统内部,价值的循环流动还可为生产者和消费者带来经济收益 它可作为分析循环经济有关问题的基础     

漩流中间包流场的数值模拟

采用CFD软件Fluent对漩流中间包内的流场进行了数值模拟,分析了漩流中间包内的流场特征,以及漩流室的加入,中间包内的流动形态.模拟结果表明,由于漩流室的加入使湍动能耗散主要集中在漩流室内部,有利于夹杂物的聚合长大;漩流室的加入可改善钢液的流动状态,利于夹杂物的上浮.由于入口位置的非对称布置,造成了漩流中间包内的流场在入口区呈明显的非对称分布,这些结果为进一步优化漩流中间包内漩流室的位置和中间包挡墙参数提供了理论依据.     

平展流燃烧器内湍流输运过程的数值模拟

采用任意拉格朗日一欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平展流湍流输运特性进行了数值模拟研究。根据平展流特征对湍流模拟的κ-ε模型进行了修正，并对计算网格的生成进行了探讨，在此基础上分析了旋流强度对平展流输运特性的影响以及两个平行平展流间的相互作用。     

Peak expiratory flow and the resistance of the mini-wright peak flow meter

The purpose of this study was to examine whether the resistance of the peak flow meter influences its recordings. One hundred and twelve subjects, (healthy nonsmokers and smokers and subjects with lung diseases) performed three or more peak expiratory flow (PEF) manoeuvres through a Fleisch pneumotachograph with and without a mini-Wright peak flow meter added in random order as a resistance in series. The results were as follows. In comparison with a pneumotachograph alone, peak flow measured with an added mini-Wright meter had a smaller within-test variation, defined as the difference between the highest and second highest values of PEF in a series of blows. The mean (SE) variation was 14 (1.3) L.min-1 and 19 (1.5) L.min-1 with and without meter added, respectively. In comparison with the pneumotachograph alone, the addition of the mini-Wright meter caused PEF to be underread, especially at high flows. The difference (PEF with meter minus PEF without meter) = -0.064 (average PEF) -8 L.min-1; R2 = 0.13. The mean difference was -7.8 (1.1) %, and increased numerically for a given PEF, when maximal expiratory flow when 75% forced vital capacity remains to be exhaled (MEF75%FVC) decreased. The reproducibility criteria for repeated measurements of peak flow are more appropriately set at 30 L.min-1 than the commonly used 20 L.min-1, because a within-test variation of less than 30 L.min-1 was achieved in 76% of the subjects without PEF meter inserted and in 88% with meter inserted, with no difference between healthy untrained subjects and patients. The resistance of the peak expiratory flow meter causes less variation in recordings but reduces peak expiratory flow, especially at high values and when the peak is large as compared with the rest of the maximal expiratory flow-volume curve.