内外风量比对回转窑内烟气流场及其温度分布影响的研究

通过研究内外风量比对回转窑内火焰形状、烟气流场及其温度分布的影响,为优化燃烧器的操作参数提供依据.以一四风道煤粉燃烧器及Φ4m×60m的回转窑为对象,应用Fluent软件,建立了k-ε湍流模型,煤粉燃烧模型和辐射换热模型.研究了以煤粉为燃料,内外风量比分别为0.37、0.47、0.6和0.8时,回转窑内火焰形状、烟气流场及温度分布情况.结果表明,内外风量比为0.47时,回转窑内火焰形状成良好的棒槌状,火焰高温区达到2 000K,火焰温度分布符合水泥熟料煅烧的要求.计算给出了最佳条件下,沿窑长方向上的O2、CO、CO2的摩尔浓度分数分布,计算分析了喷煤管出口附近的内回流区和窑壁附近的外回流区,表明了在最佳操作参数条件下窑内流场分布和气体浓度场分布的合理性.     

基于三色法和BP神经网络的回转窑温度检测

回转窑内的燃烧是个非常复杂的过程，针对以往温度测量的不足，根据三基色原理和Plank定律建立三色测温公式，结合光学技术和图像处理技术，提出了一种基于BP神经网络模型的温度场测量方法。同时给出系统的软、硬件的设计工程实现。实验结果表明，该系统简便实用，与传统测量相比，它具有测量精度高和适应性强等优点，可满足系统温度场的在线检测，并能对炉内的燃烧状况做出符合实际的评价。     

低热水泥熟料岩相观察及配料煅烧分析

通过对低热水泥熟料岩相结构观察,分析了低热水泥熟料岩相结构特征;介绍了低热水泥的配料率值,即低KH、p值和高n值;分析了熟料煅烧环节参数的调整,需要减少喂料量,减少分解炉用煤比例,提高回转窑用煤比例,降低分解炉出口温度,为了适应高n值配料和生产高活性C2S,回转窑内应保持高温煅烧.煅烧低热水泥熟料的热耗比煅烧普通水泥热...     

煤种和粒度对回转窑内火焰影响的数值研究

针对四风道煤粉燃烧器的特点，应用数值仿真与现场测试相结合的方法，研究不同粒径的烟煤和无烟煤燃烧对回转窑内温度场的影响，找出适应烟煤和无烟煤的合适的粒径。结果表明，四风道燃烧器对燃料的适应性强，既可以烧烟煤，又可烧无烟煤，且对煤粉的粒径要求也较松。燃料为无烟煤，粒径为30μm时，可获得较好的活泼型火焰，随着粒径的增大，高温区域在径向和轴向逐渐减小，燃烧效率降低；燃料为烟煤，粒径为86．4μm时，可获得较理想的火焰，而粒径过小，则使火焰变长，不利于强化生产。生产中可根据不同煤种选用不同的粒径大小得到窑内理想的温度分布。     

煤矸砖隧道窑余热利用设备优化配置数值模拟研究

以某煤矿煤矸砖隧道窑余热回收利用系统为原型,建立了煤矸砖隧道窑余热回收利用系统的数学模型,研究了煤矸砖隧道窑内燃烧、传热过程,分析了余热回收利用设备分别放置在燃烧段、冷却段、燃烧段和冷却段连接处时隧道窑内的温度分布,模拟结果表明,取热设备的安装位置对隧道窑内温度分布,特别是对燃烧段温度有一定的影响,为保证矸砖烧制质量,应考虑取热设备安放位置对燃烧段矸砖温度的影响.     

颗粒物料在回转窑内的运动特性模型

为了研究颗粒物料在回转窑内的运动特性，通过试验方法研究了操作条件（如回转窑转速、倾角、给料速率等）对颗粒物料在回转窑内停留时间等运动特性的影响，利用散体颗粒理论和矢量分析的方法建立了反映颗粒物料在回转窑内的运动特性的颗粒随机轨迹运动模型.该模型引入了在回转窑低填充率（小于10%)条件下给料速率对窑内物料运动特性的影响，可以更准确地预测固体颗粒状物料在回转窑内的平均停留时间.通过与试验数据的对比，证明随机颗粒轨迹模型是一种预测回转窑内颗粒物料运动平均停留时间和平均体积流率的有效工具.     

水泥立窑煅烧数学模型

从立窑煅烧特点出发，运用数学手段建立了立窑煅烧数学模型。并利用该模型深入探讨了矿化剂作用机理，窑内煅烧温度和生料成分波动的危害以及生料最佳比选择等问题。所得结论具有一定的理论和实用价值。     

回转窑筒体非稳态传热过程的数值模拟

在对回转窑传热过程进行分析的基础上,以某氧化铝厂4.5×90m的回转窑作为研究对象,建立了关于窑横截面筒体非稳态传热过程的二维数学模型,然后对窑筒体温度沿径向的分布和窑壁内表面温度随时间的变化情况进行了数值模拟计算。模拟计算结果表明,当回转窑操作正常时,窑筒体外表面的散热损失基本不变。若将窑筒体的蓄热、放热周期过程作为整体考虑,则回转窑内的换热过程可以简化为稳态换热,窑筒体径向温度可视为线性分布。     

水泥立窑煅烧数学模型

从立窑煅烧特点出发，运用数学手段建立了立窑煅烧数学模型．并利用该模型深入探讨了矿化剂作用机理．窑内煅烧温度和生料成分波动的危害以及生料最佳配比选择等问题．所得结论具有一定的理论和实用价值．     

基于三色法和BP神经网络的回转窑温度检测

回转窑内的燃烧是个非常复杂的过程,针对以往温度测量的不足,根据三基色原理和Plank定律建立三色测温公式,结合光学技术和图像处理技术, 提出了一种基于BP神经网络模型的温度场测量方法. 同时给出系统的软、硬件的设计及工程实现. 实验结果表明,该系统简便实用,与传统测量相比,它具有测量精度高和适应性强等优点,可满足系统温度场的在线检测,并能对炉内的燃烧状况做出符合实际的评价.     

2D finite element analysis of thermal balance for drained aluminum reduction cells

Based on the principle of energy conservation,the applicable technique for drained cell retrofitted from conventional one was analyzed with 2D finite element model. The model employed a 1D heat transfer scheme to compute iteratively the freeze profile until the thickness variable reached the terminating requirement. The calculated 2D heat dissipation from the cell surfaces was converted into the overall 3D heat loss. The potential drop of the system, freeze profile and heat balance were analyzed to evaluate their variation with technical parameters when designing the 150 kA conventional cell based drained cell. The simulation results show that the retrofitted drained cell is able to keep thermal balance under the conditions that the current is 190 kA, the anodic current density is 0.96 A/cm2, the anode-cathode distance is 2.5 cm, the alumina cover is 16 cm thick with a thermal conductivity of 0.20 W/(m·℃ ) and the electrolysis temperature is 946 ℃ .     

考虑土壤分层的地源热泵圆柱面热源模型

为研究土壤分层特性对埋地换热器传热的影响,将不同土层的埋管换热器简化为分层圆柱面热源,同时根据叠加原理,构建考虑土壤分层的埋管换热器解析传热模型,并用Ansys有限元模型验证传热模型的合理性.分层传热模型与均质传热模型的计算结果对比表明：采用土壤分层传热模型计算得到的钻孔壁温升具有明显的分层特性,分层土壤导热系数和热扩散系数相对均质参数越大,计算得到的钻孔壁温升越小;采用分层传热模型计算得到的土壤稳态温升与均质模型计算结果存在较大差别;在考虑土壤分层时,地下埋管中循环液的出口温度与均质模型计算结果存在差异.     

埋地蒸汽管线热损失影响因素分析

针对高温蒸汽在埋地蒸汽管线中输送会造成热量损失最终导致能源浪费的问题,分析了影响热损失的几个因素,建立了蒸汽管线的物理模型和数学模型,模拟了不同蒸汽温度、不同埋地深度、不同绝热层厚度下的温度场分布,并对不同条件下管线及周边土壤的温度分布规律进行了计算分析。研究结果表明,埋地蒸汽管线的热损失随蒸汽温度、埋地深度、绝热层厚度的变化而变化,其中绝热层厚度对埋地管线的热损失影响最大,绝热层厚度从40mm增加到80mm时,单位长度管线热损失下降110.591kW/m,且对热损失的影响逐渐变小。     

综合式太阳房辅助通风性能模拟

被动式太阳房是降低建筑能耗的有效方法之一。针对带有阳光间的综合式太阳房在夏季用于辅助通风时的通风性能进行了计算分析。通过对其阳光间建立传热模型,计算求解阳光间内空气的平均温度,从而求得太阳房辅助通风的通风量。结果表明,综合式太阳房的辅助通风性能可以满足一般住宅的新风要求,但对于有更高通风要求的建筑物则能力有限。文中的模拟计算,为今后对综合式太阳房进行深入的理论和实验研究提供了必要的理论基础。     

空气源热泵建模与单级蓄热器仿真选型

针对空气源热泵工作时能效比会随着气温下降而明显降低的问题,在空气源热泵上增加了一级蓄热装置。在MATLAB下对单级蓄热器空气源热泵进行仿真,结果表明增加蓄热装置可以平衡空气源热泵的能效比。以太原最冷月统计24 h平均温度为前提,模拟蓄热器在不同质量的蓄热材料、不同长度的蓄热管和放热管下的不同表现。仿真结果表明,最优换热材料质量为170 kg,蓄热管为30 m,放热管为8 m。     

盘式制动器摩擦温升的解析计算

在对盘式制动器摩擦热实验研究基础上，对制动副温度场模型进一步简化，指出了快捷准确的摩擦温升的解析计算方法，其结果与用有限元法计算和实验测试值十分吻合。     

线性热流下可燃物着火时间的积分法预测

为了准确快速地预测可燃物的着火时间,根据积分方法的思想,推导了预测固体可燃物受线性变化热流作用的着火时间公式.采用PDE数值方法修正了该着火时间公式,并引入着火的表面温度判据,预测了泡桐,椿木,榆木和刺槐等4种木材在不同线性增长热流条件下的着火时间.这些着火时间和其他文献提供的实验数据进行了比较.结果表明:采用PDE修正后的积分模型在计算线性变化热流条件下,固体材料表面的温度变化,具有较高的精度.当热流增长率小于0.567 9 kW/(m~2·s)时,公式和实验得出的木材着火时间之间的误差一般在5%左右.     

车削温度场的可视化研究

在进行车削温度场的研究中,为实现车削温度场的可视化,应用传热学理论和热源法建立了车削温度场的数学模型。利用Visual C++开发平台,结合三维数据场可视化技术和OpenGL技术,把由车削温度场数学模型计算得到的大量数据点转化为直观的、可交互的图形信息;开发了车削温度场的可视化平台,实现了车削温度数据的计算和结果云图的生成算法,得到了不同切削条件下的温度-时间曲线和温度分布图,实现了车削温度场的可视化。论文的解析方法和研究结果,在提高计算精度和计算效率的基础上,对车削温度场解析、车刀片性能评价和车刀片的优化设计,具有参考价值。     

开式地表水源热泵动态取水温度限值

对于开式地表水源热泵,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水水源热泵系统的能效耦合模型.基于节能率及水泵能耗的规律特点计算得到了不同的冷却塔出水温度下,不同水泵扬程下的动态取水温度限值,建立了开式地表水水源热泵动态取水温度限值的计算方法.并计算得到不同工况条件下的地表水源热泵系统相对传统空调的节能率.     

冬季工况下地埋管地源热泵系统中大地的自调节能力分析

以夏热冬冷地区某实际地埋管地源热泵系统为分析对象,对夏季采用冷却塔供冷而仅冬季采用地埋管和消防水池联合供热的系统运行参数进行了6a测试。建立了地埋管三维管群模型,通过数值计算方法对地埋管周围岩土的温度分布进行了热平衡分析和计算。通过测试数据与理论计算结果进行对比分析,得到了影响大地自调节能力的影响因素。