蜂窩陶瓷蓄熱體傳熱及氣體流動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-05 14:52
高溫空氣燃燒技術(shù)是一種節(jié)能環(huán)保的新技術(shù),具有可以大量回收煙氣余熱;燃料利用率高,消耗量少;爐膛平均溫度高,均勻性好;NOX、CO2等氣體排放量少;可燃燒低熱值燃料等優(yōu)點(diǎn)。其中,蓄熱體在高溫空氣燃燒技術(shù)中扮演著重要角色,本文主要對(duì)蓄熱體換熱性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。本文簡(jiǎn)要介紹了高溫空氣燃燒技術(shù)的原理、發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用情況及蓄熱體相關(guān)情況。本文借助相變儲(chǔ)熱試驗(yàn)爐平臺(tái),開展蓄熱式燃燒系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究,分析討論了引風(fēng)機(jī)抽力對(duì)蓄熱室不同位置處壓力的影響和改變風(fēng)量時(shí),蓄熱室不同位置處壓力分布情況及一定氣體流速下,改變換向時(shí)間時(shí),預(yù)熱空氣和排煙溫度的變化情況。但是由于實(shí)際中不可能對(duì)每個(gè)工況都進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因此本文利用Fluent軟件,以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),通過(guò)建立蓄熱體傳熱及氣體流動(dòng)的三維物理模型和數(shù)學(xué)模型,從流體初始速度、蓄熱體物性參數(shù)和換向時(shí)間等幾個(gè)方面對(duì)其換熱性能的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬。本文運(yùn)用數(shù)值模擬的方法對(duì)蓄熱體從初始狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程進(jìn)行了模擬,得到并分析了在啟動(dòng)過(guò)程中煙氣和空氣出口溫度的變化情況,穩(wěn)態(tài)時(shí)加熱期末尾時(shí)刻與冷卻期末尾時(shí)刻蓄熱體溫度、氣體速度和...
【文章來(lái)源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高溫空氣燃燒技術(shù)工作原理圖
(a)蜂窩狀陶瓷蓄熱體 (b)陶瓷球蓄熱體圖 1.2 蜂窩狀陶瓷蓄熱體和陶瓷球蓄熱體結(jié)構(gòu)圖Fig.1.2 Schematic of honeycomb ceramic and ceramic ball regenerator表 1.1 蜂窩狀陶瓷蓄熱體與陶瓷球蓄熱體的性能比較Tab.1.1 Performance comparison between honeycomb ceramic and ceramic ball性能 蜂窩狀陶瓷蓄熱體 陶瓷球蓄熱體溫度效率/% 高,95 較低,75表面積/(m2·m-3) 640~1280 200~300積密度/(g·cm-3) 0.5~1.0 >2.65換向周期/s 30~60 180~300力損失(相對(duì)值) 是蓄熱球的 1/3~1/4 大
(7)蓄熱式爐操作畫面 (8)蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)全貌圖 2.1 蓄熱式燃燒系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.2.1 Experimental platform of regenerative combustion system2.2 溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄該蓄熱式爐分別配備蓄熱式空氣燒嘴和煤氣燒嘴各 2 個(gè),其中煤氣燒嘴以熱值為 3140KJ/Nm3的高爐煤氣為燃料,其額定能力為 1560Nm3/h,空燃比 1:0.8;空氣燒嘴的額定能力為 1250Nm3/h,且燒嘴前高爐煤氣及空氣壓力均不得低于3500Pa。同時(shí)為便于測(cè)試和計(jì)量蓄熱室內(nèi)壓力及溫度的變化情況,在其中一個(gè)空氣燒嘴蓄熱室上布置 5 個(gè)測(cè)溫孔,在另外一個(gè)上布置 3 個(gè)測(cè)壓孔,如圖 2.2 和圖2.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蜂窩陶瓷蓄熱體傳熱及氣體流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[J]. 呂志超,周麗雯,劉坤,馬光宇,李衛(wèi)東,劉常鵬. 冶金能源. 2017(S2)
[2]中國(guó)區(qū)域能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境耦合的動(dòng)態(tài)演化[J]. 逯進(jìn),常虹,汪運(yùn)波. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2017(02)
[3]中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況與生態(tài)文明建設(shè)[J]. 趙其國(guó),黃國(guó)勤,馬艷芹. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(19)
[4]我國(guó)空氣污染現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 李松濤. 廣州化工. 2014(17)
[5]中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的實(shí)證研究[J]. 于鳳玲,周揚(yáng),陳建宏,周智勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2013(03)
[6]中國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化態(tài)勢(shì)及其空間分異分析[J]. 孫東琪,張京祥,朱傳耿,胡毅,周亮. 地理學(xué)報(bào). 2012(12)
[7]我國(guó)大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治措施研究[J]. 郝吉明,程真,王書肖. 環(huán)境保護(hù). 2012(09)
[8]蓄熱式換熱器的仿真模擬與研究[J]. 崔中堅(jiān),劉剛,王海,馮震. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(03)
[9]蜂窩陶瓷蓄熱體的研究現(xiàn)狀[J]. 周嫻,姜凡,呂元,徐祥,肖云漢. 陶瓷. 2009(04)
[10]蜂窩陶瓷蓄熱體的研究現(xiàn)狀[J]. 賈翠,謝志鵬,孫加林,楊東亮,李世良. 耐火材料. 2009(01)
碩士論文
[1]蓄熱燃燒式爐內(nèi)熱特性數(shù)值模擬研究[D]. 唐勃.遼寧科技大學(xué) 2013
[2]陶瓷蜂窩體傳熱及氣體流動(dòng)特性數(shù)值模擬研究[D]. 張小成.遼寧科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3212371
【文章來(lái)源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高溫空氣燃燒技術(shù)工作原理圖
(a)蜂窩狀陶瓷蓄熱體 (b)陶瓷球蓄熱體圖 1.2 蜂窩狀陶瓷蓄熱體和陶瓷球蓄熱體結(jié)構(gòu)圖Fig.1.2 Schematic of honeycomb ceramic and ceramic ball regenerator表 1.1 蜂窩狀陶瓷蓄熱體與陶瓷球蓄熱體的性能比較Tab.1.1 Performance comparison between honeycomb ceramic and ceramic ball性能 蜂窩狀陶瓷蓄熱體 陶瓷球蓄熱體溫度效率/% 高,95 較低,75表面積/(m2·m-3) 640~1280 200~300積密度/(g·cm-3) 0.5~1.0 >2.65換向周期/s 30~60 180~300力損失(相對(duì)值) 是蓄熱球的 1/3~1/4 大
(7)蓄熱式爐操作畫面 (8)蓄熱式燃燒器結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)全貌圖 2.1 蓄熱式燃燒系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.2.1 Experimental platform of regenerative combustion system2.2 溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄該蓄熱式爐分別配備蓄熱式空氣燒嘴和煤氣燒嘴各 2 個(gè),其中煤氣燒嘴以熱值為 3140KJ/Nm3的高爐煤氣為燃料,其額定能力為 1560Nm3/h,空燃比 1:0.8;空氣燒嘴的額定能力為 1250Nm3/h,且燒嘴前高爐煤氣及空氣壓力均不得低于3500Pa。同時(shí)為便于測(cè)試和計(jì)量蓄熱室內(nèi)壓力及溫度的變化情況,在其中一個(gè)空氣燒嘴蓄熱室上布置 5 個(gè)測(cè)溫孔,在另外一個(gè)上布置 3 個(gè)測(cè)壓孔,如圖 2.2 和圖2.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蜂窩陶瓷蓄熱體傳熱及氣體流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[J]. 呂志超,周麗雯,劉坤,馬光宇,李衛(wèi)東,劉常鵬. 冶金能源. 2017(S2)
[2]中國(guó)區(qū)域能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境耦合的動(dòng)態(tài)演化[J]. 逯進(jìn),常虹,汪運(yùn)波. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2017(02)
[3]中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況與生態(tài)文明建設(shè)[J]. 趙其國(guó),黃國(guó)勤,馬艷芹. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(19)
[4]我國(guó)空氣污染現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 李松濤. 廣州化工. 2014(17)
[5]中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的實(shí)證研究[J]. 于鳳玲,周揚(yáng),陳建宏,周智勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2013(03)
[6]中國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化態(tài)勢(shì)及其空間分異分析[J]. 孫東琪,張京祥,朱傳耿,胡毅,周亮. 地理學(xué)報(bào). 2012(12)
[7]我國(guó)大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治措施研究[J]. 郝吉明,程真,王書肖. 環(huán)境保護(hù). 2012(09)
[8]蓄熱式換熱器的仿真模擬與研究[J]. 崔中堅(jiān),劉剛,王海,馮震. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(03)
[9]蜂窩陶瓷蓄熱體的研究現(xiàn)狀[J]. 周嫻,姜凡,呂元,徐祥,肖云漢. 陶瓷. 2009(04)
[10]蜂窩陶瓷蓄熱體的研究現(xiàn)狀[J]. 賈翠,謝志鵬,孫加林,楊東亮,李世良. 耐火材料. 2009(01)
碩士論文
[1]蓄熱燃燒式爐內(nèi)熱特性數(shù)值模擬研究[D]. 唐勃.遼寧科技大學(xué) 2013
[2]陶瓷蜂窩體傳熱及氣體流動(dòng)特性數(shù)值模擬研究[D]. 張小成.遼寧科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3212371
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