富氧燃燒爐內(nèi)輻射傳熱特性研究.pdf

1、在未來(lái)的燃煤電廠運(yùn)用富氧燃燒技術(shù)對(duì)二氧化碳的捕獲是很有前景的選擇之一。富氧燃燒爐內(nèi)燃燒氣體輻射特性和熱傳導(dǎo)特性有別于空氣燃燒爐。目前，僅有少量文獻(xiàn)為富氧燃燒條件下的產(chǎn)物提供合適的輻射特性計(jì)算的關(guān)聯(lián)式?，F(xiàn)有的關(guān)聯(lián)式是基于早期版本的HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)，在溫度高于1000K條件下的燃燒產(chǎn)物應(yīng)用數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)光譜強(qiáng)度的預(yù)測(cè)是不準(zhǔn)確的。本文通過(guò)以基于HITEMP2010數(shù)據(jù)庫(kù)的逐線法較高精度的計(jì)算為參考，修正基于統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型的RADCAL程序的計(jì)算結(jié)

2、果來(lái)預(yù)測(cè)在富氧燃燒條件下的輻射特性。
　　本文主要研究以下內(nèi)容：
　　（1）在總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)富氧燃燒及其氣體輻射換熱計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，分析氣體輻射換熱計(jì)算在富氧燃燒以及其他諸多領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展前景，歸納氣體輻射的特性以及計(jì)算氣體輻射時(shí)所需要的物理量的基礎(chǔ)上，對(duì)每種輻射模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，重點(diǎn)對(duì)灰體模型和統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)價(jià)，并分析本文運(yùn)用統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型進(jìn)行氣體輻射換熱計(jì)算的原因。
　　（2）改進(jìn)已有的

3、統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型計(jì)算程序，計(jì)算在不同工況下富氧燃燒產(chǎn)物（混合氣體）的總輻射量、總發(fā)射率、光譜輻射強(qiáng)度、光譜透射率等參數(shù)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果加以比較分析。結(jié)果表明：摩爾比率（混合氣中水蒸氣和二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)的比值）和壓力行程主要影響混合氣的光譜透射率隨波長(zhǎng)變化的波動(dòng)所在范圍，而溫度主要影響光譜透射率大小在波長(zhǎng)范圍的分布。與高計(jì)算精度的基于HITEMP2010數(shù)據(jù)庫(kù)的逐線計(jì)算所得混合氣體總發(fā)射率曲線的比較表明：窄帶模型在1bar m的壓力行程和5

4、00～2500K溫度范圍內(nèi)，計(jì)算精度較高；在10bar m壓力路徑和大于1000K的計(jì)算精度不合理。另外，通過(guò)比較分析修正統(tǒng)計(jì)窄譜帶模型計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)，為下一步富氧燃燒爐內(nèi)非灰模型和灰體模型的數(shù)值計(jì)算奠定基礎(chǔ)。
　?。?）將統(tǒng)計(jì)窄帶模型計(jì)算得到的氣體輻射特性用于模擬富氧燃燒爐內(nèi)高溫?zé)煔獾妮椛鋼Q熱模擬。應(yīng)用FLUENT軟件，結(jié)合非灰氣體輻射特性，計(jì)算了不同工況下?tīng)t內(nèi)的速度分布、溫度分布以及輻射換熱量，并與將氣體作為灰體處理的結(jié)果進(jìn)