基于計(jì)算流體力學(xué)以高爐建模與仿真.pdf

1、高爐煉鐵過(guò)程是冶金工業(yè)不可缺少的環(huán)節(jié)。高爐煉鐵過(guò)程包括多種同時(shí)發(fā)生的物理變化和化學(xué)反應(yīng),并且高爐內(nèi)部多種多相物質(zhì)共存且相互作用,因此高爐被稱為是化工領(lǐng)域最復(fù)雜的反應(yīng)器之一。高爐內(nèi)部現(xiàn)象的研究對(duì)控制和優(yōu)化高爐工藝過(guò)程具有重要的意義,也引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。但是隨著高爐規(guī)模的擴(kuò)大,高爐內(nèi)部的動(dòng)態(tài)特性越來(lái)越難以掌握?，F(xiàn)存的模型中仍存在一些問(wèn)題。例如,缺乏分析高爐過(guò)程的有效工具,提供的信息較少,缺乏預(yù)測(cè)性能,無(wú)法全面直觀的反映高爐內(nèi)部的動(dòng)態(tài)情況

2、等。因此,更多的努力用于開發(fā)高爐數(shù)學(xué)模型來(lái)提高對(duì)高爐過(guò)程的了解。
　　 本文應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)理論解析高爐煉鐵過(guò)程,采用一系列的微分方程來(lái)描述動(dòng)量、能量守恒及傳質(zhì)過(guò)程,充分考慮了高爐內(nèi)部的物理和化學(xué)變化,提出了高爐煉鐵復(fù)雜過(guò)程整體建?？蚣?。確定高爐及死區(qū)的邊界條件,穩(wěn)態(tài)過(guò)程守恒方程中流量、擴(kuò)散系數(shù)等項(xiàng)的插值方法,利用控制體積法離散微分方程,利用TDMA法迭代求解微分方程,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了可視化處理。建立出高爐二維動(dòng)態(tài)模型,對(duì)爐內(nèi)主要