本文關(guān)鍵詞：Omega型煙氣流程的燃油鍋爐內(nèi)燃燒與傳熱研究

  更多相關(guān)文章： 燃油鍋爐 噴霧燃燒 煙氣傳熱 數(shù)值模擬

【摘要】：燃油鍋爐具有高效清潔、易于控制等優(yōu)點,在當今社會生產(chǎn)和人們的日常生活中得到越來越廣泛的使用�？蒲泄ぷ魅藛T在關(guān)注其整體效率的同時,也在逐步深入探究其內(nèi)部的燃燒、流動等過程。采用數(shù)值模擬的方法,可以用較低的成本來獲取爐膛中的煙氣流動、溫度分布等信息,幫助人們更加全面地認識燃油鍋爐,這對爐膛結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及鍋爐的運行有重要的指導意義。本文以一個具有Omega型煙氣流程的小型燃油鍋爐為原型,采用FLUENT對其內(nèi)部的噴霧燃燒和流動換熱進行數(shù)值模擬研究。采用標準k-ε模型模擬湍流流動,針對噴霧燃燒,選用離散相模型描述液滴與氣相作用,選取非預(yù)混燃燒模型模擬燃燒,對爐膛和煙氣通道建立P-1輻射模型。對爐膛中燃燒模擬發(fā)現(xiàn),爐膛中的煙氣流動極其復雜,由于爐膛出口在側(cè)面,且長而窄,大部分煙氣并不能直接流出,加強了煙氣在爐膛中的擾動。爐膛中有些角落不能被煙氣沖刷到,可能會有灰顆粒積聚。爐膛頂部煙氣趨于流向出口,在爐膛出口附近形成一個多股氣流的交匯。爐膛底部平均溫度較高,且同一高度截面上,溫差較小,溫度自中間往兩邊逐漸降低,高溫位置向爐膛出口方向偏移。爐膛出口速度大小在高度上分布比較均勻,出口上部溫度低,下部溫度高,出口上部附近的煙氣交匯對出口的溫度和速度都產(chǎn)生了影響。對改變?nèi)紵摵傻墓r模擬發(fā)現(xiàn),隨著進氣和給油量的同時增多,爐膛中的平均溫度水平有一定的提升,最高溫度也在提高,但負荷過大時,爐膛中的高溫區(qū)域會下移,造成溫度場分布與爐膛尺寸不匹配的狀況。降低爐膛給油量時應(yīng)相應(yīng)降低進氣量,過量空氣系數(shù)太大會使爐膛溫度大幅下降,不利于燃燒的進行。對煙氣通道中的流動和傳熱模擬發(fā)現(xiàn),高溫煙氣在流動過程中,不斷放熱,速度降低。煙氣在該形狀的通道中流動時對靠近煙氣主流區(qū)域的壁面的沖刷,能夠減薄邊界層,從而加強換熱效果。煙氣幾乎沖刷不到相鄰換熱管之間的區(qū)域,該位置換熱較差。
【關(guān)鍵詞】：燃油鍋爐 噴霧燃燒 煙氣傳熱 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK229.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題的背景及研究意義9-11
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 燃燒模型的發(fā)展和應(yīng)用11-14
• 1.2.2 燃燒數(shù)值研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 煙氣傳熱數(shù)值研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容17-19
• 2 物理模型與數(shù)學模型19-31
• 2.1 物理模型19-21
• 2.1.1 燃油鍋爐的簡要描述19-21
• 2.1.2 簡化和假設(shè)21
• 2.2 基本數(shù)學模型21-25
• 2.2.1 控制方程21-22
• 2.2.2 湍流模型22-24
• 2.2.3 顆粒相模型24-25
• 2.3 燃燒數(shù)學模型25-28
• 2.3.1 非預(yù)混燃燒25-26
• 2.3.2 平衡混合分數(shù)與概率密度函數(shù)26-28
• 2.4 傳熱數(shù)學模型28-30
• 2.4.1 傳熱模型28-29
• 2.4.2 輻射模型29-30
• 2.5 本章小節(jié)30-31
• 3 鍋爐燃燒的數(shù)值模擬31-53
• 3.1 鍋爐的相關(guān)參數(shù)31-32
• 3.2 邊界條件及其他設(shè)置32-33
• 3.2.1 邊界條件32
• 3.2.2 噴嘴設(shè)定32-33
• 3.3 計算區(qū)域的離散與求解33-38
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格33-34
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分34-35
• 3.3.3 離散格式和算法35-36
• 3.3.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證36-38
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析38-51
• 3.4.1 煙氣流動特點38-44
• 3.4.2 爐膛溫度分布44-50
• 3.4.3 組分分布50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 4 燃油鍋爐變?nèi)紵摵煞治?/span>53-65
• 4.1 增大燃燒負荷53-58
• 4.1.1 爐膛溫度分析53-56
• 4.1.2 爐膛出口溫度和速度56-58
• 4.2 減小燃燒負荷58-64
• 4.2.1 爐膛溫度分析58-62
• 4.2.2 爐膛出口溫度和速度62-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 Omega型煙氣流動與傳熱的數(shù)值模擬65-76
• 5.1 物理模型及網(wǎng)格65
• 5.2 物性參數(shù)和邊界條件65-69
• 5.2.1 煙氣的物性參數(shù)65-68
• 5.2.2 邊界條件68-69
• 5.3 模擬結(jié)果分析69-74
• 5.3.1 煙氣通道中的流動與傳熱特點69-72
• 5.3.2 不同工況下煙氣流動模擬72-74
• 5.4 本章小節(jié)74-76
• 結(jié)論76-77
• 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 米翠麗;閻維平;李皓宇;;富氧燃燒方式下煙氣對受熱面?zhèn)鳠崽匦杂绊懙臄?shù)值研究[J];電站系統(tǒng)工程;2009年04期

2 馬哲樹,涂淑平,姚壽廣;文丘利型油燃燒器出口氣液兩相流動與燃燒的數(shù)值模擬[J];華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版);2001年01期

3 盛曉文,馮慶祥;燃油燃氣鍋爐的應(yīng)用及前景展望[J];哈爾濱建筑大學學報;2000年01期

4 趙慧;王博;鄧書輝;;燃油燃氣鍋爐環(huán)境效益分析[J];黑龍江八一農(nóng)墾大學學報;2009年02期

5 蘇麗清,李美芬,蔡新強;燃煤工業(yè)鏈條爐運行中常見問題分析[J];煤質(zhì)技術(shù);2004年02期

6 范世濤;趙崢;周鍵聰;;專題一 世界能源格局:四大趨勢[J];經(jīng)濟研究參考;2013年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄒歡;鍋爐尾部煙道煙氣三維流場的數(shù)值模擬及均流裝置的研究[D];山東大學;2013年

，

本文編號：894872