高溫空氣燃燒過程的數(shù)值模擬.pdf

1、高溫空氣燃燒技術(shù)是90年代由日本開發(fā)成功的一項節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù).已為各國進(jìn)一步提高燃料利用水平和降低環(huán)境污染,帶來了新的機(jī)遇.此項技術(shù)之所以具有低NO<,x>排放的特點,主要原因就是燃料和空氣噴嘴的特殊布置方式及其射流造成的.因此如何調(diào)整燒嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù),使燃料在含氧率較低的氣氛中進(jìn)行燃燒,以降低NO<,x>排放,減少對環(huán)境的污染是實現(xiàn)高溫空氣燃燒的關(guān)鍵.該文采用具有模擬復(fù)雜外形的流體流動及熱傳導(dǎo)的CFD軟件FLUENT,建立了

2、一個具有高效蓄熱式燒嘴的三維燃燒空間;選用k-ε湍流模型、PDF燃燒模型、離散坐標(biāo)輻射傳熱模型、熱力型NO<,x>生成模型對三維空間進(jìn)行數(shù)值模擬.系統(tǒng)的研究了二次燃料速度和空氣速度比、一次燃料和二次燃料的流量比、二次燃料噴嘴和空氣噴嘴的間距對燃燒空間的濃度場、溫度場、流場以及NO<,x>排放的影響.通過模擬結(jié)果,得出以下結(jié)論:二次燃料和空氣的速度比對爐內(nèi)的流場,溫度場和NO<,x>排放都有影響.當(dāng)二次燃料的速度大于空氣的速度即v<,2>

3、/v<,k>=1.5時,獲得較好的溫度場和較低的NO<,x>排放濃度;一次燃料和二次燃料的比例對溫度場和NO<,x>的排放有影響,隨著一次燃料的增加,NO<,x>的排放量明顯增加,為減少NO<,x>的排放應(yīng)盡量減少一次燃料所占的比例;二次燃料噴嘴和空氣噴嘴之間的間距對溫度場、流場、氧氣濃度場及NO<,x>的排放都有影響,在一定程度上,隨著間距的增加獲得較好的氧氣濃度場、流場、溫度場和較低的NO<,x>排放,過小的間距會導(dǎo)致NO<,x>的