重整加热炉低NO_X燃烧器数值模拟

以国内某石化工厂的重整加热炉为分析对象,采用计算流体力学(CFD)方法对其炉内不同空气温度、不同过量空气系数工况下的燃烧状况进行数值模拟,得出了重整加热炉低NO_X燃烧过程中的速度场、温度场和氮氧化物分布特性,分析了不同空气温度、过量空气系数下的各流场特点,和其对NO_X生成的影响。研究结果反应了一定的趋势,对重整加热炉的设计、布置和运行提供了指导。     

蓄热式加热炉数值模拟

以某长材厂蓄热式平顶加热炉为研究对象,根据工业应用现场的实际参数,利用Ansys软件采用k-ε湍流模型、P1辐射模型等模型进行数值模拟,分析加热炉内的流场、温度场和燃烧产物浓度的分布情况,发现同侧换向燃烧组织方式对炉内钢坯加热效果较好,且炉内温度梯度比较平滑,氧气浓度较低,与现场得到的实际数据进行对比,证明数值模拟的研究价值和适用性,并提出优化加热炉操作运行的可行性措施。     

高温空气燃烧技术在蓄热式加热炉中的应用分析

以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,针对高温空气燃烧技术的应用和发展、计算流体力的理论和燃烧过程,根据生产实际参数,利用FLUENT软件采用k—s湍流模型、耦合混合燃烧模型,进行数值模拟分析加热炉内的流场、温度场和燃烧产物的分布情况,分析得出同侧换向燃烧方式加热效果较好,并且炉内温度梯度平滑,具有较好的温度均匀性,氧气浓度较低,与现场实际数据进行对比,证明数值模拟的研究价值和适用性,并提出优化加热炉操作运行的可行性措施。     

使用不同燃烧器对火筒式加热炉的影响分析

利用实验和数值模拟方法,分析了两种不同燃烧器对油田用火筒式加热炉内部温度场、流场以及燃烧过程中NO_x(氮氧化物)生成情况的影响。两种燃烧器功率均为700 kW,通过实验测量和数值模拟得到以下结论:在相同的功率情况下,采用强制鼓风式燃烧器的加热炉炉内具有更高的平均温度;大气式燃烧器产生的火焰偏斜严重,炉顶部容易受到烟气冲刷而产生高温区域,炉底部烟气流量较小温度较低,换热条件较差;大气式燃烧器和强制鼓风式燃烧器在加热炉炉内燃烧所排放的烟气中NO_x质量—体积浓度差别较小,分别为118.3和108.1 mg/m~3。     

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。     

二阶全展开ETG有限元方法在方腔自然对流模拟中的应用

应用二阶全展开ETG有限元方法离散求解N-S方程和能量方程,并以零初值方腔自然对流问题为例进行了数值模拟。计算了不同瑞利数条件下方腔自然对流的流场和温度场,最终达到的稳态结果与标准数值解符合很好,并且较好地反映了流场和温度场的时间演化过程,特剐是捕捉到了分叉前后流场中涡结构的变化。结果表明二阶全展开ETG有限元方法有较好的稳定性和较高的精度,在计算温度场和流场的时间演化过程方面有一定优点。     

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。     

铝电解质预焙槽气体焙烧流场与温度场数值模拟

应用κ－ε双方程模型和离散辐射强度法对铝电解槽气体焙烧的流场及温度场进行数值模拟。模型避免了辐射传热的空间积分运算，使温度场的求解简单方便。数值模拟所得到的温度场和流场与工业试验结果吻合较好。本文研究为铝电解预焙槽气体焙烧这一新的焙烧启动方法提供了理论基础。     

五流不对称连铸中间包流场优化的数学物理模拟

通过水模型的正交实验和数值模拟实验分析并验证了导流隔墙的尺寸参数对国内某厂不对称中间包内部流场的影响。水模拟实验结果表明最佳的尺寸参数为:A2B3C3D3,其中A、B、D因素为显著因素,C因素对结果影响不显著。数值模拟实验对原型、改良中间包的流场和温度场进行了对比分析,表明优化后的中间包的温度场流场得到了明显改善。     

采用热-流耦合方法对火焰筒壁温三维数值模拟

考虑了流场变化对换热的影响,使用热-流耦合方法,对某型燃烧室整个流场、温度场进行完全的数值模拟。该方法对流场和固壁内换热进行耦合计算,得出了三维燃烧室壁温分布。计算中,对完全发展的湍流燃气采用了标准“k-ε”湍流模型,运用DO模型计算了燃气的热辐射,燃烧模型使用涡-耗散模型来计算化学反应速度,固壁材料使用了变比热和变导热系数。数值模拟结果表明流场与固壁相互作用得更充分,能更精确地反映流场和温度场的整个形态,可以模拟出较为合理的流场和温度场分布以及相应的流动换热特性。     

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。     

圆形铝熔炼炉内非稳态热工过程数值模拟

针对铝熔铸过程中常用的圆形铝熔炼炉,利用FLUENT软件,根据能量守恒方程、动量方程建立铝熔炼炉内热工过程数学模型,采用标准k-ε湍流模型、P-1辐射模型对铝熔炼炉内非稳态传热及流动过程进行数值模拟研究。考虑到铝料熔化过程会消耗一部分能量,采用等效比热法将铝料的熔化潜热转换为相应的比热值进行计算。通过数值模拟得到了炉内流场、炉膛及铝料温度场分布情况。模拟结果与实际情况相符,为铝熔炼炉的设计与优化研究提供了理论依据。     

高温空气燃烧器换向过程非稳态流场和温度场的仿真分析

采用FLUENT软件和燃烧模型,对烧嘴交错布置的高温空气燃烧器换向后的非稳态过程进行了数值研究,换向后炉内的流场、温度场变化的计算结果表明,在换向后的前3S内燃烧炉的流场和温度场变化很大,但是经过3s的变化后,燃烧逐步稳定,最后重新形成稳定的燃烧,直至下一个换向前保持稳定燃烧。     

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。     

混合煤气成分变化对加热炉内温度场影响的数值模拟研究

以燃用高炉、焦炉混合煤气的实验加热炉为研究对象,建立炉内二维稳态传热、流动及燃烧的数学模型,研究混合煤气成分变化对加热炉内温度场的影响,计算结果显示高炉煤气含量在一定范围内增加时,炉内温度水平和钢坯加热区温度均匀性逐渐降低.这些与华凌涟钢集团轧钢加热炉的实际情况基本一致.     

直流电弧炉精炼期内熔池流场和温度场的数值模拟

数值模拟直流电弧炉精炼期内熔池部分的流体流动和电磁现象有重要的理论意义和实用价值.在对直流电弧炉内电弧等离子体进行数值模拟的基础上,使用一个二维时变磁流体力学模型来描述电弧炉精炼期内熔池部分电磁场、速度场和温度场的分布情况,同时,研究了炉底电极大小对炉内熔池部分流场的影响.仿真结果可为直流电弧炉的合理化设计和冶炼过程的优化提供参考依据.     

强对流铝材退火炉退火过程的研究

以40 t铝材退火炉为研究对象,在试验研究基础上,设计了一套以S7-300 PLC为核心,模糊参数自整定PID控制方式为基础的温度控制系统。同时采用ANSYS有限元分析软件对退火炉内铝卷内部流场进行数值模拟,以获得铝卷内的温度场分布,并将数值模拟值与温控系统实测值进行比较,为铝材退火炉的设计和实验进一步研究提供参考。实际结果表明,该控制系统运行效果稳定,温度超调量小,控制精度高,温度均匀性好,热效率高。并且数值模拟计算结果与实际生产数据之间有较好的一致性。     

顶燃式热风炉燃烧过程的数值模拟研究

针对某公司的旋流顶燃式热风炉及其工艺参数,建立了气体流动、传热的数学模型,采用非预混燃烧方法处理煤气的燃烧,对其现有工况进行了数值模拟,分析了炉体内部的流场、温度场和浓度场.结果表明,燃烧室温度分布不均匀,出口温度较低;由（于）空气过剩系数较小,导致煤气燃烧不充分,有大量CO剩余;火焰长度较长,严重影响格子砖的寿命.通过调整空气过剩系数,（）的增加空气过剩系数,燃烧室出口CO体积分数明显降低,火焰长度明显变短,出口温度明显提高.     

Numerical study of the effect of imaginary circle diameter and initial flow field on the aerodynamic field in a tangentially fired furnace

In this paper,the effect of the imaginary circle diameter φi and the initial flow field on the aerodynamic field in a tangentially fired furnace was studied by numerical simulation and experments in the cold model.Results show that merely reducing the imaginary circle diameter φi can not significantly reduce the rotational diameter φ in the range considered.The flow still rotates counter-clockwise stably and does not change rotation direction when the direction of all jet axes are deflected suddenly to the opposite rotation direction by up to 5.4° in a counter-clockwise flow filed.It is the first time that the numerical simulation results were obtained which agreed quite well with this experimental phenomena qualitatively.The experimental data,ie.e,the rotational diameter φ and the maximum velocity on the symmetric central line of furnace Vm,are only a bit larger than the simulation resuts.It is shown that the initial flow field has an important influence on the aerodynamic field in the funace.Other measures have to be taken as well in order to reduce φ to resist slagging and high temperature corrosion of furnace tubes.Moreover,a new kind of grid arrangement was proposed in this paper,which can reduce effectively the false diffusion at the exit zone of burner.