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  本文關鍵詞：余熱鍋爐流動與傳熱數(shù)值模擬及仿真平臺開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西南交通大學》 2013年

余熱鍋爐流動與傳熱數(shù)值模擬及仿真平臺開發(fā)

王曉瑜  

【摘要】：余熱鍋爐不斷地朝大型化方向發(fā)展,內部煙氣的流動及傳熱過程十分復雜。針對大型化余熱鍋爐的設計技術和對大型余熱鍋爐的運行特性的認識,需要了解和掌握爐內的流動、溫度分布等情況,通過傳統(tǒng)的測試只能得到有限的數(shù)據(jù),因此數(shù)值模擬成為了一種有效的手段,彌補了傳統(tǒng)試驗的不足。數(shù)值模擬方法能夠準確地掌握余熱鍋爐內部的流場和溫度場等詳細信息,要使所設計的爐型結構盡可能地滿足要求,有必要詳細了解爐內傳熱、流動以及污染物形成的過程和規(guī)律。采用數(shù)值模擬的方法是對上述過程進行研究的有效措施,從最初的爐型的設計到爐型結構的優(yōu)化,都可以利用CFD軟件對其運行工況進行數(shù)值模擬,通過進行數(shù)值分析及優(yōu)化,達到提高產汽量,降低煙塵率等目的。 通過研究爐內的流動與傳熱過程來提高能源的利用率,是能源利用技術創(chuàng)新的工作重點。采用CFD軟件建立了余熱鍋爐的物理模型,對流場溫度場進行數(shù)值模擬,其成本低,并能得到爐內流場和溫度場的具體信息,為改造及設計余熱鍋爐的結構形式提供依據(jù)。以中國恩菲工程有限公司設計的典型爐型為模擬對象。 簡要概述了余熱鍋爐的結構發(fā)展形式,介紹了國內外學者對余熱鍋爐的研究現(xiàn)狀及成果,在前人研究基礎上,進行了數(shù)值模擬的理論分析,對湍流、導熱、對流與輻射傳熱的計算理論進行了總結,并建立了整體流場溫度場數(shù)學模型。針對典型余熱鍋爐結構進行了合理的簡化建模,采用定壁溫邊界條件,考察了湍流模型和輻射模型對數(shù)值模擬結果的影響,選用合理的Realizable k-ε湍流模型、DO輻射傳熱模型,對余熱鍋爐內的流動與傳熱進行穩(wěn)態(tài)的模擬,得到余熱鍋爐內部的流場、溫度場的詳細信息,通過與余熱鍋爐的熱力計算進行對比分析,驗證了余熱鍋爐計算模型的準確性。同時指出了在實際實驗測試中出現(xiàn)的困難,對實驗結果進行了分析。 最后在數(shù)值模擬計算的基礎上,開發(fā)出余熱鍋爐內部流動與換熱的數(shù)值仿真平臺。仿真平臺采用Visual Studio提供的開發(fā)環(huán)境,應用C#語言開發(fā)此平臺程序編寫,開發(fā)應用程序界面。該平臺能夠近似地仿真各種典型余熱鍋爐的直觀結構、內部的流場和溫度場等信息。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TK229.929;TP391.9
【目錄】：

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