發(fā)布時間：2017-08-06 17:06

  本文關(guān)鍵詞：基于多孔介質(zhì)模型的篦冷機內(nèi)部換熱分析及優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 篦冷機 換熱 多孔介質(zhì)模型 數(shù)值模擬 正交實驗

【摘要】：近現(xiàn)代以來,能源問題一直是全球關(guān)注的焦點,特別是在我國大力提倡“節(jié)能減排、低碳發(fā)展”之后,國內(nèi)也開始對各行各業(yè)施行了新的政策。針對那些傳統(tǒng)的高能耗高污染行業(yè),推行了更嚴(yán)格的能源回收和污染排放的標(biāo)準(zhǔn)。作為高能耗高污染的水泥行業(yè),有必要進行相應(yīng)的節(jié)能改造,以達到節(jié)約能源凈化環(huán)境的目的。篦冷機作為水泥生產(chǎn)線上重要的能量回收設(shè)備,是其中的重中之重。然而在過去的很長一段時間內(nèi),人們對篦冷機的了解僅僅局限于實際生產(chǎn)經(jīng)驗,缺乏對篦冷機內(nèi)部能量回收的系統(tǒng)研究。因此有必要根據(jù)篦冷機的真實尺寸建立篦冷機模型,運用計算機軟件對篦冷機內(nèi)部換熱過程進行仿真模擬,以探究篦冷機內(nèi)部真實的換熱規(guī)律,從而為篦冷機的技術(shù)改造提供參考。本文選取了目前典型的3000 t/d水泥生產(chǎn)線,結(jié)合篦冷機的生產(chǎn)工藝特點,建立篦冷機二維仿真模型,選取了相應(yīng)的物理模型,建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,重點分析了多孔介質(zhì)模型的設(shè)置及相關(guān)參數(shù)的計算過程。本文以商業(yè)CFD軟件Fluent為平臺,采用動網(wǎng)格的技術(shù),得到了篦冷機數(shù)值模擬的結(jié)果,研究了水泥熟料與冷卻空氣之間的換熱過程,模擬并分析了篦冷機內(nèi)部的溫度分布及速度分布,通過對模擬結(jié)果進行分析,從而驗證了該模型的正確性。在此基礎(chǔ)之上,本文還研究并分析了水泥熟料孔隙率、熟料平均粒徑、熟料料層厚度、冷卻空氣風(fēng)速以及篦床的推進速度等五個主要的熱工參數(shù)的改變對篦冷機內(nèi)部換熱的影響,揭示了這些參數(shù)對各出風(fēng)口空氣溫度的影響規(guī)律。最后運用正交實驗法對篦冷機多參數(shù)進行優(yōu)化,得出相應(yīng)參數(shù)的最佳運行數(shù)值。從而有針對地在實際運行中進行一定的設(shè)置,為篦冷機的設(shè)計和運行提供一定的指導(dǎo)價值。
【關(guān)鍵詞】：篦冷機 換熱 多孔介質(zhì)模型 數(shù)值模擬 正交實驗
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.622.4
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 水泥熟料冷卻機的發(fā)展12-16
• 1.2.1 熟料冷卻機的功能及評價標(biāo)準(zhǔn)13-15
• 1.2.2 冷卻機和篦式冷卻機的發(fā)展15-16
• 1.3 篦式冷卻機的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-21
• 第二章 篦冷機實驗研究21-31
• 2.1 實驗內(nèi)容及實驗平臺的布置21-23
• 2.1.1 實驗內(nèi)容21
• 2.1.2 實驗平臺的布置21-23
• 2.2 實驗儀器及方法23-26
• 2.2.1 實驗儀器23-25
• 2.2.2 實驗方法25-26
• 2.3 實驗測定的結(jié)果26-28
• 2.4 誤差分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 篦冷機的數(shù)值模擬31-49
• 3.1 篦冷機幾何模型的建立及網(wǎng)格劃分31-33
• 3.1.1 篦冷機的幾何模型31-32
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分32-33
• 3.2 基本控制方程33-34
• 3.3 k-ε雙方程模型34-35
• 3.4 多孔介質(zhì)模型35-38
• 3.5 計算模型及邊界條件38-40
• 3.5.1 計算模型38-39
• 3.5.2 邊界條件39-40
• 3.6 網(wǎng)格獨立性驗證40-41
• 3.7 數(shù)值模擬的結(jié)果及分析41-46
• 3.7.1 篦冷機內(nèi)部溫度分析41-44
• 3.7.2 篦冷機內(nèi)部速度分析44-45
• 3.7.3 篦冷機內(nèi)部壓力分析45-46
• 3.8 本章小結(jié)46-49
• 第四章 單一熱工參數(shù)對篦冷機換熱的影響49-75
• 4.1 熟料孔隙率對篦冷機換熱的影響50-54
• 4.2 熟料平均粒徑對篦冷機換熱的影響54-60
• 4.3 料層厚度對篦冷機換熱的影響60-64
• 4.4 冷卻空氣速度對篦冷機換熱的影響64-68
• 4.5 篦床推進速度對篦冷機換熱的影響68-73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 第五章 篦冷機的多參數(shù)優(yōu)化分析75-83
• 5.1 多參數(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果及分析75-76
• 5.2 優(yōu)化分析方法76-77
• 5.3 交實驗表77-78
• 5.4 篦冷機正交實驗結(jié)果及分析78-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 第六章 結(jié)論和展望83-85
• 6.1 結(jié)論83-84
• 6.2 展望84-85
• 參考文獻85-89
• 致謝89-90
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表90

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本文編號：630673