圓形熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬及熱態(tài)實驗研究.pdf

1、蓄熱式燃燒技術(shù)能夠充分回收工業(yè)窯爐的排煙余熱，是一種新型燃燒技術(shù)。目前，這項技術(shù)已被大力推廣應(yīng)用。對方形熔鋁爐蓄熱式燃燒技術(shù)的研究始于上個世紀(jì)末，是一項全新的節(jié)能降耗型燃燒技術(shù)。由于它具有非常高的余熱回收率，因此具有較高的研究價值。
　　本文利用商用CFD軟件 Fluent對采用連續(xù)式蓄熱燃燒系統(tǒng)的25噸方形熔鋁爐的三維熱態(tài)空間進(jìn)行了數(shù)值模擬。采用標(biāo)準(zhǔn)k一ε雙方程模型，旋渦破碎燃燒模型系統(tǒng)研究了燒嘴結(jié)構(gòu)和布置方式對蓄熱式燃燒過程的

2、影響，為設(shè)計和優(yōu)化連續(xù)式蓄熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及高溫空氣燃燒技術(shù)的應(yīng)用提供了指導(dǎo)和借鑒。最后，在實際使用條件下，對由數(shù)值模擬確定的、結(jié)構(gòu)較佳的連續(xù)式蓄熱燃燒系統(tǒng)的單位能耗進(jìn)行了熱態(tài)性能對比測試。其主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.首先介紹了方形熔鋁爐蓄熱燃燒技術(shù)的原理、常用結(jié)構(gòu)形式、發(fā)展、優(yōu)勢及應(yīng)用。
　　2.其次介紹了數(shù)值仿真技術(shù)，其中詳細(xì)介紹了數(shù)值模擬技術(shù)的基本控制方程、本文數(shù)值模擬中所涉及的模型及常用的數(shù)值方法。
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3、.對某廠的25噸圓形熔鋁爐結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理簡化，通過數(shù)值模擬軟件，建立了三維物理模型，模擬選用標(biāo)準(zhǔn) k－ε模型、漩渦破碎燃燒模型對其進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　4.從調(diào)整圓形熔鋁爐蓄熱燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的角度出發(fā)，對燒嘴高度、燒嘴下傾角、天然氣噴出速度、燒嘴間距和高溫空氣噴出速度的不同水平構(gòu)成的16組正交試驗進(jìn)行了數(shù)值模擬及分析，系統(tǒng)地研究了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對圓形熔鋁爐內(nèi)溫度場、速度場的影響。
　　5.研究表明，該爐型最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為：蓄熱燒嘴