現(xiàn)今我國(guó)鋼渣與鋼廠余熱利用量不高、利用率低,未經(jīng)處理的鋼渣活性低,用途、用量有限。提高鋼渣活性需將鋼渣超細(xì)至10μm以下,傳統(tǒng)粉碎工藝能耗成本過(guò)高。蒸汽動(dòng)能磨能將鋼渣顆粒超細(xì)至10μm以下,可利用鋼廠余熱作為粉碎介質(zhì),但僅在實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn),無(wú)大型蒸汽動(dòng)能磨生產(chǎn)超細(xì)鋼渣粉。為了提高鋼渣和鋼廠余熱的利用率,本文在試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上對(duì)蒸汽動(dòng)能磨模型尺度進(jìn)行放大,而尺度放大的關(guān)鍵問(wèn)題在于確定噴嘴間的距離。本文利用Fluent軟件對(duì)蒸汽動(dòng)能磨尺度放大的關(guān)鍵問(wèn)題的進(jìn)行了研究。應(yīng)用雷諾平均方法（RANS）對(duì)不同放大比例下的噴嘴自由/對(duì)噴射流場(chǎng)進(jìn)行模擬,同時(shí)對(duì)單顆粒在氣流軸心位置的加速特性進(jìn)行了研究;在最佳顆粒加速距離下設(shè)計(jì)了年耗蒸汽量10萬(wàn)噸的蒸汽動(dòng)能磨并利用歐拉-歐拉雙流體模型對(duì)其內(nèi)部氣固兩相流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,主要獲得以下結(jié)論:（1）進(jìn)氣壓力0.5MPa,溫度280℃時(shí),不同噴嘴形成的自由射流核心區(qū)長(zhǎng)度為15倍喉徑;噴嘴間距離40倍喉徑可保證射流核心區(qū)長(zhǎng)度不會(huì)低于15倍距離,并且射流末端速度衰減區(qū)域更窄;40倍喉徑距離噴嘴間的最佳距離。（2）噴嘴相距40倍喉徑距離時(shí)顆粒加速特性與自由射流一致,顆粒獲得最大速... 

【文章來(lái)源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

噴嘴幾何參數(shù)

音速氣流區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行逐層加密，保證幾個(gè)模型中的最小幾何尺度下至少有6個(gè)網(wǎng)格填充，如3-3下圖所示。圖3-2 幾何模型 圖3-3網(wǎng)格模型從 3-2 模型中可以看出該計(jì)算域包含兩個(gè)氣流進(jìn)口，這是為了后續(xù)研究對(duì)噴射流方便所設(shè)計(jì)的，模擬單噴嘴自有射流時(shí)，inlet_1 有氣體進(jìn)入，同時(shí) inlet_2 將作為壁面條件處理，這樣的處理不會(huì)對(duì)流場(chǎng)有任何影響，而且可以節(jié)約計(jì)算時(shí)間。圖中 inlet_1 與inlet_2 間距離為 50 倍噴嘴喉徑，滿足自由射流的流動(dòng)不受壁面影響的最小區(qū)域長(zhǎng)度；

本章內(nèi)容主要是基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）研究蒸汽動(dòng)能磨模型尺度放在蒸汽動(dòng)能磨設(shè)計(jì)中粉碎腔尺寸是影響顆粒破碎關(guān)鍵因素，而粉碎腔尺嘴出口距粉碎腔中心距離有關(guān)，如何確定噴嘴出口距粉碎腔中心距離將汽動(dòng)能磨的關(guān)鍵。故此，本節(jié)內(nèi)容將利用Fluent軟件對(duì)表1-1中不同尺度成的外部超音速流場(chǎng)進(jìn)行模擬研究，文中無(wú)量綱距離定義為X/dc（其中X離，dc為喉徑）。3.2.1 計(jì)算模型分別對(duì)表3-1中4種噴嘴進(jìn)行數(shù)值建模，由于本小節(jié)的計(jì)算只關(guān)心氣相的流，因此無(wú)需使用多相流模型。建模時(shí)為了保持與實(shí)際蒸汽動(dòng)能磨模型外致性，計(jì)算域也采用和樣機(jī)相似的幾何外形，包含了噴嘴以下的物料堆噴嘴上方的氣流上升區(qū)。由于不同尺寸下整體幾何建模方式一致，網(wǎng)格式也基本相同，因此本章只顯示了噴嘴喉徑dc=6.85mm的計(jì)算域以及相，考慮到過(guò)熱蒸汽經(jīng)噴嘴后形成超音速氣流，壓力梯度變化較大，故對(duì)氣流區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行逐層加密，保證幾個(gè)模型中的最小幾何尺度下至少有填充，如3-3下圖所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]流化床氣流粉碎分級(jí)技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 陳海焱.四川大學(xué) 2007

碩士論文
[1]利用鋼廠余熱超細(xì)加工鋼渣的研究[D]. 邱潔.西南科技大學(xué) 2017
[2]年產(chǎn)40萬(wàn)噸超細(xì)固硫灰的過(guò)熱蒸汽袋式除塵器設(shè)計(jì)與研究[D]. 王沁淘.西南科技大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3311840