陶瓷蜂窩蓄熱體傳熱過(guò)程數(shù)學(xué)模型的研究.pdf

1、目前，能源和環(huán)境問(wèn)題正越來(lái)越受到各國(guó)政府和企業(yè)界的高度重視。人類面臨的首要問(wèn)題是如何充分利用能源，降低能源的無(wú)效損耗，最大限度地回收利用余熱以及降低污染物的排放量等。蓄熱式燃燒技術(shù)是一項(xiàng)全新的燃燒技術(shù)，它具有高效節(jié)能和低污染排放等多重優(yōu)越性。 蓄熱式燃燒技術(shù)的關(guān)鍵是蓄熱體的應(yīng)用，與我國(guó)長(zhǎng)期使用的球形蓄熱體相比，蜂窩蓄熱體在換熱面積，尺寸和換向時(shí)間等多方面顯示了相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。但是在國(guó)內(nèi)關(guān)于蜂窩蓄熱體傳熱性能的研究并不多見(jiàn)，還缺乏實(shí)

2、驗(yàn)數(shù)據(jù)，只能通過(guò)數(shù)值模擬進(jìn)行研究。本文的研究?jī)?nèi)容是陶瓷蜂窩體蓄熱室的熱工特性。通過(guò)介紹國(guó)內(nèi)外課題研究方法與進(jìn)展情況，確定采用數(shù)學(xué)模型方法。通過(guò)對(duì)蜂窩體蓄熱室內(nèi)部傳熱過(guò)程分析，建立了蜂窩體蓄熱室一維非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程數(shù)學(xué)模型。確定了定解條件，進(jìn)行了氣體和蓄熱體的傳熱系數(shù)計(jì)算，燃料燃燒計(jì)算，給出了計(jì)算用蓄熱體參數(shù)。對(duì)控制方程進(jìn)行了離散，運(yùn)用MATLAB語(yǔ)言進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。用本文所建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)某鋼廠蓄熱燒嘴式加熱爐中的蓄熱體進(jìn)行了仿真計(jì)算，并

3、與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，計(jì)算值與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好，相對(duì)誤差在4％以下，說(shuō)明所建立的數(shù)學(xué)模型合理，數(shù)值模擬方法正確，計(jì)算結(jié)果可信。利用所建立的數(shù)學(xué)模型研究了蓄熱體內(nèi)煙氣(空氣)和蓄熱體溫度場(chǎng)的變化以及蓄熱體結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)熱工性能的影響。 本文通過(guò)對(duì)陶瓷蜂窩體蓄熱室內(nèi)部傳熱性能的研究，為蓄熱室的設(shè)計(jì)，制造和應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)作用；為蜂窩體蓄熱式燃燒器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以及在工業(yè)爐上的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)作用。