燒嘴參數(shù)對耐火磚熱變形的影響分析
本文選題:燒嘴耐火磚 + 熱流固耦合。 參考:《熱科學與技術》2017年03期
【摘要】:熱變形是引起耐火磚脫落的重要因素之一,燒嘴參數(shù)對熱變形的影響很大。針對燒結套筒式雙旋流燒嘴的結構特點,采用熱流固耦合方法建立了燒嘴的有限元模型,首先利用FLUENT分析了溫度場和流場,結合測量數(shù)據(jù)驗證了模型的正確性;然后對耐火磚通道進行熱結構分析,獲得了通道的熱變形分布;最后采用響應面方法設計了81組試驗進行模擬計算,獲得了燒嘴結構參數(shù)和操作參數(shù)對耐火磚通道表面溫度和熱應變的影響規(guī)律。結果表明:燃燒器負荷增加、外側空氣預熱溫度增加會顯著地增加耐火磚的熱變形,比如燃燒器負荷增加1%,耐火磚應變增加0.75%;增加外側空氣流速、增加內側空氣預熱溫度有助于緩解耐火磚的熱變形,比如外側空氣流速增加1.0%,耐火磚應變減少0.30%;增加外側空氣旋流片角度既有助于強化混合燃燒,又能降低耐火磚的熱變形量。
[Abstract]:Thermal deformation is one of the important factors that cause the fire brick to fall off, and the parameters of the burner have great influence on the thermal deformation.According to the structural characteristics of the sinter sleeve double swirl burner, the finite element model of the burner is established by using the thermal-fluid-solid coupling method. Firstly, the temperature field and the flow field are analyzed by FLUENT, and the correctness of the model is verified by combining the measurement data.Then the thermal structure of the refractory brick tunnel is analyzed and the thermal deformation distribution of the channel is obtained. Finally, 81 groups of tests are designed by using response surface method for simulation calculation.The influence of structure parameters and operation parameters on surface temperature and thermal strain of refractory brick channel is obtained.The results show that the thermal deformation of refractory brick will be significantly increased with the increase of burners load and the preheating temperature of the outside air. For example, the burners load increases by 1, the firebrick strain increases by 0.75, and the lateral air velocity increases.Increasing the preheating temperature of the inner air helps to alleviate the hot deformation of the refractory brick, for example, the outside air velocity increases by 1.0 and the strain of the refractory brick decreases by 0.30.The increase of the angle of the outer air swirl sheet can not only help to strengthen the mixed combustion, but also reduce the thermal deformation of the refractory brick.
【作者單位】: 安徽工業(yè)大學能源與環(huán)境學院;安徽誠銘熱能技術有限公司;
【分類號】:TQ175.7
【參考文獻】
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4 楊仲卿;楊鵬;張力;楊鑫;郭名女;;低甲烷濃度煤層氣部分預混式旋流燃燒器燃燒特性的實驗研究[J];天然氣工業(yè);2014年11期
5 鄧幫林;劉敬平;楊靖;趙智超;付建勤;;某缸蓋熱機疲勞分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2012年02期
6 張安強;馮妍卉;張欣欣;金珂;張長青;王明登;徐妍;;焦爐燃燒室-炭化室熱過程數(shù)值模擬及解耦算法[J];化工學報;2012年02期
7 趙洪偉,張光普,胡波;加熱爐長壽命燒嘴的研制[J];耐火材料;2005年02期
8 胡海濤,董毓利;高溫時高強混凝土瞬態(tài)熱應變的試驗研究[J];建筑結構學報;2002年04期
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3 陳光;王恒達;包向軍;丁長永;;燒嘴參數(shù)對耐火磚熱變形的影響分析[J];熱科學與技術;2017年03期
4 殷燦彬;;包覆十字型鋼骨鋼筋混凝土短柱的火害影響研究[J];硅酸鹽通報;2017年06期
5 周夢影;李曉斌;張福行;賀國昂;;焦爐控制參數(shù)與一氧化碳排放關系建模與分析[J];控制工程;2017年03期
6 王斯民;肖娟;王家瑞;簡冠平;顧昕;文鍵;;基于流固耦合理論的螺旋折流板換熱器結構優(yōu)化研究[J];高校化學工程學報;2017年03期
7 李鵬;景國璽;許春光;文洋;龐建超;高英英;;基于能量法的氣缸蓋低周熱機疲勞壽命預測方法研究[J];車用發(fā)動機;2016年06期
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【二級參考文獻】
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4 沈妍;張紅;許輝;白z\;于萍;;多孔介質-鈉液體系微尺度熱流固耦合模擬[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2014年02期
5 楊仲卿;郭名女;耿豪杰;鐘志剛;張力;;頁巖氣燃燒器燃燒特性的數(shù)值模擬[J];天然氣工業(yè);2013年07期
6 崔大椺;;銅精煉爐的CFD數(shù)值模擬優(yōu)化[J];中國有色冶金;2013年02期
7 楊鑫;張力;楊仲卿;;低熱值煤層氣部分預混式旋流燃燒器結構優(yōu)化研究[J];熱能動力工程;2012年06期
8 徐濤;郝亮;徐天爽;左文杰;郭桂凱;程鵬;;轎車側碰中車門抗撞性的快速優(yōu)化[J];吉林大學學報(工學版);2012年03期
9 鄧幫林;劉敬平;楊靖;趙智超;付建勤;;某缸蓋熱機疲勞分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2012年02期
10 李林波;曾文斌;朱軍;田清章;薛晶晶;;CFD數(shù)值模擬技術在冶金中的應用[J];鋼鐵研究學報;2011年12期
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7 ;新型高效燒嘴問世[J];特鋼技術;1999年03期
8 戶松三男,谷口礦司,戎宗義;自身蓄熱燒嘴的開發(fā)[J];冶金能源;2000年03期
9 朱小兵,何建明,鄧雨錄;加熱罩燒咀的調節(jié)技術[J];四川冶金;2001年02期
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7 李程;北京首鋼中試基地多功能實驗爐綜合研發(fā)[D];東北大學 ;2009年
,本文編號:1771895
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