双蓄热式环形炉内流动与传热过程的数值模拟

为了描述双蓄热式环形加热炉在特殊结构下流动、传热和燃烧过程的特性，建立了非对称双蓄热式环形实验炉内流动、传热和燃烧过程的数学模型.湍流模型采用标准κ-ε双方程模型，燃烧模型采用平衡混合分数（PDF）模型，辐射传热模型采用离散坐标(DO)辐射模型.利用数值仿真软件进行了模拟计算，结果表明，炉膛内温度均匀性较好，一氧化碳的燃烧完全，二氧化碳的浓度在炉内分布均匀.     

燃瓦斯气蓄热式加热炉再燃低氮改造数值模拟

为实现燃瓦斯气加热炉氮氧化物(NOx)排放低于200 mg/m3(O2体积分数3.5%)的要求,提出高效的再燃低氮改造方案.通过数值计算和工业试验相结合的方法对其进行验证.采用FLUENT软件计算不同再燃瓦斯气比例和当量比下,不同截面温度及NOx质量浓度分布,NOx生成还原特性和瓦斯气未燃尽率等.根据优化的数值计算结果对加热炉进行改造,进行连续一周的工业试验.结果表明:增加再燃比,燃烧空间高温区域比例降低,热力型NOx生成量减少且减幅增大,再燃作用对NOx的还原率先升高后降低.当再燃比为0.20时,再燃作用还原NOx的效率最高.增加再燃比或降低主燃区当量比将降低NOx浓度,但瓦斯气未燃尽率升高.通过与工业试验对比,验证了计算的可靠性.当再燃比为0.15~0.20,主燃区当量比为1.15~1.20时,NOx质量浓度最高值约160 mg/m3,均值约130 mg/m3(O2体积分数3.5%),且瓦斯气未燃尽率较低.     

空气单蓄热室状加热炉内传输过程的数值模拟

以某企业拟建的高温蓄热实验炉为研究对象，对该炉内发生的流动、燃烧和传热过程进行了数值模拟，得到了炉内速度场、温度场和浓度场的分布情况.通过分别改变空气喷口和燃料喷口间的夹角、空气喷口的长宽比来优化炉内的流场和温度场.结果表明,空气喷口水平交角对炉内温度场均匀性的影响很大，当空气喷口水平交角为8°时炉内温度均匀性最好；在空气喷口长宽比为3∶1 的情况下，可以改善炉内温度场的均匀性，以避免产生局部高温区.     

蓄热烧嘴内气体流动速度偏心数值研究

针对加热炉采用的蜂窝蓄热体出现的破损问题,利用数值模拟技术,对蓄热烧嘴内部气体流动状况进行了冷态数值模拟实验研究。研究结果表明,在蓄热和放热过程中烧嘴内部存在明显的速度偏心现象,该问题是导致蓄热效率下降和蓄热体损坏的主要原因     

空/煤气入口布置对顶燃式热风炉内温度场和速度场影响的数值模拟

建立顶燃式热风炉内的三维、稳态传热和流动数学模型,求得了炉内温度场和速度场;在此基础上,探讨了不同空/煤气入口布置对炉内温度场和速度场的影响.研究结果表明:煤气入口单一布置时,炉内流体的温度场及速度场的分布均极不均匀,且偏向煤气入口侧炉壁;空/煤气入口间隔布置时,炉内流体的温度场及速度场分布均较为均匀,这种布置方式有利...     

蓄热式加热炉的神经网络燃烧控制

蓄热式加热炉温度对象具有非线性、大滞后的特点，本文运用神经网络的控制方法，在被控对象进行在线辨识的基础上，对神经网络权系数进行实时调整，使系统具有自学习、自适应性，仿真效果表明其控制效果优于一般PID控制。     

气垫带式输送机气垫压力场数值模拟研究

为进一步了解气垫带式输送机气垫压力场的形成机理.对气垫压力场进行了数值模拟研究.在时气垫带式输送机压力场理论研究的基础上,建立了气垫压力场的数学模型.利用FLUENT6.1软件.对气垫压力场的分布进行了数值模拟.研究结果表明:改进的气孔错位布置方式与传统的气孔平行布置方式相比.能够大幅度的提高气垫带式输送机的承载能力;减小排距和列距可以改善气垫压力场的均匀稳定性;提高带速可以提高气垫压力场的压力值.     

换向方式对蓄热式加热炉热过程影响数值模拟

基于商业软件CFX4．3和自编程序，建立了三维非稳态HTAC加热炉内热过程的CFD仿真系统，并以国内某HTAC加热炉为对象，分析了不同的换向燃烧组织方式对HTAC加热炉内多烧嘴喷射射流的卷吸、燃烧现象以及钢坯在炉内的加热过程的影响。结果表明：采用分段同侧换向控制的HTAC加热炉能获得很好的流场和温度场分布，基本满足高质量的钢坯加热需要，但该炉在生产条件下的温度制度存在不合理之处，在今后设计和操作中应进一步优化和改进；全同侧换向控制的火焰布置方式不利于钢坯的均匀、快速加热；而采用交叉换向控制的火焰布置方式可以改善加热炉内的流场和温度分布，更有利于满足钢坯的加热工艺要求。     

330MW旋流燃烧方式煤粉炉炉内速度场分布的数值模拟

以某电厂330 MW燃煤机组为研究对象,采用FLUENT6.0软件对炉内实际燃烧过程进行数值模拟,得出了热态时的炉内燃烧器区域和炉膛出口各截面的速度场分布,以及采用两墙对冲布置旋流燃烧器的速度场分布特征.     

蓄热式加热炉燃烧控制算法研究及应用

蓄热式加热炉是通过蓄热室热交换的高温空气燃烧技术，利用纯高炉煤气为燃料，具有高效烟气余热回收、低污染排放等优点，在工业生产中应用越来越广泛。由于蓄热式加热炉采用左右两侧空气、煤气交替切换燃烧，在切换期间其温度对象处于非控状态，切换周期为3—5min，常规的双交叉限幅燃烧控制策略巳不再适用。本文运用神经网络方法在线建立当前工况下温度控制平衡工作点，在此基础上通过模糊控制策略实现蓄热式加热炉温度控制，实际应用结果表明这种控制策略有效解决了蓄热式加热炉切换燃烧控制问题。     

蓄热燃烧技术在超大炉宽加热炉上的应用

着重叙述了双蓄热燃烧技术在超大炉宽板坯加热炉上的开发应用,以及取得的节能效果。     

螺旋管内流场数值模拟

螺旋管以其结构简单等优点在油水分离领域得到广泛应用。数值模拟作为一种可替代实验研究的 方法,广泛应用于螺旋管内流场变化规律的研究。采用VOF模型对螺旋管油水两相流进行数值模拟,得出了螺旋 管内流场变化特性:第9圈油水分离度达到95%,近进口端水相分布较大,沿重力方向水相分布变化不大并出现油 水重混合现象;靠近进口处湍动能强度、动压最大,动压在进口处突降而在外沿轴向线性递减;在进口端外侧剪切应 力最大,沿管道轴向分布变化不大。螺旋管内的油水分离数值模拟,为螺旋管油水分离技术的改进提供了一定的理 论基础。     

基于PLC的步进式加热炉演示系统设计

本系统以八一钢铁股份有限公司棒材厂加热炉控制现场为背景,设计完成了步进式加热炉演示系统.系统采用西门子S/-200系列PLC为核心,通过检测传感器信号,根据加热炉控制工艺,并利用MCGS组态软件实现了对步进式加热炉工作情况的上位监控,为过程控制和PLC等相关课程提供实验平台.     

旋流塔板上气体流场的数值模拟

采用二方程ｋ－ε湍流模型，以实验数据确定入口条件，用ＳＩＭＰＬＥ算法对旋流塔板上气体的速度场及静压场进行了数值计算。其结果与实验值吻合良好，表明数值模拟可用来预测较实验更为详细的气流运动特点。     

连续加热炉通用在线数学模型

针对连续加热炉在线数学模型研究的现状,开发出一种新型的连续加热炉通用在线模型。此种模型把钢坯在加热炉各段内的加热过程视为等热流过程,并结合在线搜索钢坯表面真实热流,通过求解钢坯在第二类边界（等热流边界）条件下的加热过程,得出钢坯表面热流与表面温度之间的关系,对钢坯加热过程进行模拟计算。     

不同流速下螺旋管内油水分离的数值模拟

油田开采的原油含有一定量的水,所以需要对含水原油进行油水分离使含水率达到要求才能投放市场。在目前使用的油水分离方法中,由于其他方法存在一定的缺陷,物理分离法得到了广泛应用。螺旋管分离器具有结构简单、重量轻等特点,成为目前最常见的一种离心分离器。采用计算流体力学中的VOF模型,利用商业仿真软件对具有不同入口速度的螺旋管内油水分离进行了数值模拟,得出了油水分离规律：离轴线越远,速度越小,速度较小时速度分布比较均匀;水相分布最大区域出现在每圈近入口的外侧;沿螺旋管轴向方向油水呈周期性的分离,当速度变大时高含水区向入口端靠近,分离效果好。该规律可为螺旋管分离器的改进和提高分离效率提供理论支持。     

热轧加热炉最优加热制度的研究

依据热平衡实验和“黑匣子”钢温测试实验,建立大型板坯加热炉离线仿真计算模型。经实验验证,模型计算准确,计算误差小于4％,满足工业计算要求。通过该离线模型的仿真计算,实现大型加热炉多段加热温度的优化,获得最佳供热制度,为加热炉的优化控制和操作、降低能耗、提高节能率提供指导。     

水膜技术在弯管处流动特性的数值模拟

在超稠油输送过程中常常涉及到不同倾角的弯管流动问题,弯管内的流场由于受到弯管曲率的影响,较直管的流场复杂。其流场往往存在速度偏转和压力畸变,不仅造成能量的损失,而且对水膜面的稳定形成造成一定的影响。运用CFD软件,分别对水膜面通过45°和90°弯管工况下的流场进行了模拟。经过分析确定,采用水膜输送技术时在该工况下应选择90°弯管来提高管线高程。通过CFD软件进行模拟,可优化运行参数,对实际运行具有一定的理论指导意义。