燃?xì)鈸Q熱器在研發(fā)過程中需要進(jìn)行大量的測試,并投入巨大的資源。為了節(jié)約成本,本文利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的方法,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,針對一款包括鼓式燃?xì)鈸Q熱器（DGH）的換熱系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。采用Eddy-Dissipation化學(xué)反應(yīng)模型分析燃燒過程;采用k-ω模型分析流體湍流流動(dòng);采用Discrete Ordinates （DO）輻射換熱模型分析輻射換熱。最后以此為基礎(chǔ)針對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行分析。結(jié)果表明:所建立的CFD模型可以很好地分析設(shè)備的運(yùn)行,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。 

【文章來源】：制冷與空調(diào). 2020,20(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

煙氣CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)

筆者以一款廣泛應(yīng)用于北美的DGH換熱系統(tǒng)為研究對象，該燃?xì)鈸Q熱系統(tǒng)可以作為空調(diào)、地暖和干燥設(shè)備的制熱部件。圖1所示為該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖，主要包括風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、屏式全預(yù)混燃燒器、鼓式燃燒腔、高溫集氣器、換熱管、過濾板和外殼等部件。根據(jù)流體流通方式分為冷風(fēng)側(cè)和燃?xì)鈧?cè):在冷風(fēng)側(cè)，空氣進(jìn)入機(jī)組后，通過過濾板過濾掉空氣中的雜質(zhì)，經(jīng)由風(fēng)機(jī)進(jìn)入換熱器外側(cè)，被鼓式燃燒腔、高溫集氣器和換熱管加熱后，從底部經(jīng)由風(fēng)管流出，進(jìn)入應(yīng)用端;在燃?xì)鈧?cè)，燃料和燃燒空氣由引風(fēng)機(jī)吸入，在引風(fēng)機(jī)內(nèi)充分混合，經(jīng)屏式全預(yù)混燃燒器的燃燒屏外表面被電熱點(diǎn)火器點(diǎn)燃后在鼓式燃燒腔內(nèi)充分燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^高溫集氣器后進(jìn)入換熱管，最后從煙囪排出。該燃燒方式燃燒充分，產(chǎn)生的污染物較少，可以直接排入大氣。煙氣與冷空氣通過鼓式燃燒腔、高溫集氣器和換熱管發(fā)生熱交換，并無質(zhì)量混合。試驗(yàn)在一個(gè)流量可調(diào)的燃?xì)庠囼?yàn)臺上進(jìn)行。冷風(fēng)側(cè)和燃?xì)鈧?cè)進(jìn)出口分別與以泡沫絕熱材料制作的風(fēng)管連接，使得進(jìn)出口溫度場均勻穩(wěn)定，同時(shí)減少熱量損失。測量換熱管壁溫的J型熱電偶(如圖2所示)焊接在換熱管上(T1～T5分別代表5根換熱管，TC1～TC5分別表示每根換熱管上的5個(gè)熱電偶測點(diǎn))。每個(gè)測點(diǎn)測試25次，每次測試30 s，最終結(jié)果取平均值。測量煙氣排放溫度的K型熱電偶以“田”字平均排布在煙氣出口平面，結(jié)果取平均值。所有熱電偶都經(jīng)過標(biāo)定，測量精度為±1℃。此外，利用碳氧分析儀測量排放煙氣中的CO2濃度。氣體組分探針安放在煙氣出口，以獲取完全燃燒后的CO2含量。

熱效率EffySS(%)根據(jù)ANSI/ASHRAE Standard 103-2007 Method of Testing for Annual Fuel Utilization Efficiency of Residential Central Furnaces and Boilers[1]計(jì)算而得，其計(jì)算公式為其中:


本文編號：3215692