喷孔直径对燃气加热炉内流动和燃烧过程的影响

Effect of diameter of jet hole on the flow and gas combustion in the furnace

利用数值模拟方法,选用标准的K-ε湍流模型、PDF扩散燃烧模型、离散坐标辐射传热模型,研究了喷嘴直径对燃气常压炉内燃烧状况的影响,主要考察了炉内速度场、温度场和火焰形状的变化.研究结果表明,喷孔直径越小,喷孔出口速度越大,速度峰值也越大,射流的影响区域越大,加剧了燃料与空气的混合和燃烧速率,燃烧的火焰越短、越窄,但这不利于传热过程.因此,在立式加热炉的实际操作过程中,为使炉管受热均匀,避免高温区域温度过高,区域过小,应尽量设计长焰型燃烧器.从优化传热的角度,立管式加热炉中火焰长度为炉管长度的2/5-1/2为合适,卧管式加热炉则为1/5-1/4合适.