全氧燃燒玻璃熔窯噴槍口火焰空間的數(shù)值模擬.pdf

1、本文綜合評(píng)述了國(guó)內(nèi)外玻璃熔窯全氧燃燒技術(shù)和燃燒過程數(shù)值模擬研究方法。在充分研究燃油全氧助燃單元玻璃熔窯燃燒理論的基礎(chǔ)上，利用gambit前處理軟件，建立了燃油全氧助燃單元玻璃熔窯噴槍口火焰空間燃燒過程的三維數(shù)學(xué)模型，模型包括標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、渦-耗散化學(xué)反應(yīng)模型、p1輻射傳熱模型。并采用計(jì)算流體力學(xué)通用軟件(FLUENT)進(jìn)行了模擬計(jì)算，內(nèi)容和結(jié)果如下； 首先，研究了氧含量對(duì)玻璃熔窯噴槍口火焰空間速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布及其NO<,

2、x>質(zhì)量分?jǐn)?shù)場(chǎng)的影響。結(jié)果表明，隨著氧含量增加，火焰空間速度場(chǎng)整體速度減小，最高火焰溫度提高，NO<,x>排放量先增加后減小，且相對(duì)于空氣助燃，全氧助燃條件下NO<,x>排放量更小。 其次，系統(tǒng)地模擬了過剩氧氣系數(shù)、進(jìn)氣口尺寸、進(jìn)氣口與進(jìn)油口中心距離對(duì)噴槍口火焰空間速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的影響。結(jié)果表明，高的過剩氧氣系數(shù)對(duì)應(yīng)高的速度場(chǎng)速度和高的火焰溫度最高點(diǎn)；進(jìn)氣口尺寸增加，速度場(chǎng)整體速度減小，火焰溫度最高點(diǎn)升高；進(jìn)氣口和進(jìn)油口中心距離

3、越大，速度場(chǎng)整體速度越小，火焰溫度最高點(diǎn)降低。 最后，為了提高熱利用率，增加傳熱效果，模擬了在同一個(gè)燃燒系統(tǒng)內(nèi)，三個(gè)進(jìn)油口并排時(shí)對(duì)火焰空間溫度場(chǎng)的影響。結(jié)果表明，在同一個(gè)燃燒系統(tǒng)內(nèi)，相比于一個(gè)進(jìn)油口，三個(gè)進(jìn)油口可以增加x方向(水平方向)的火焰寬度，提高熱利用率。 為便于對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，本文使用Tecplot后處理軟件將數(shù)值模擬得到的計(jì)算結(jié)果用圖像表述出來，從而直觀地表示速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)及NO<,x>,質(zhì)量分?jǐn)?shù)場(chǎng)分布。