纯氧助燃钢包烘烤工艺中燃烧场的模拟

钢包烘烤预热可使钢水温度稳定在低过热度下,有利于减少铸坯缺陷,提高铸坯质量.纯氧助燃钢包烘烤工艺由于具有火焰刚性好,热损失少等优点逐渐受到青睐.钢包烘烤过程中伴随了燃烧、流动、对流和辐射传热等复杂物理化学过程,明确这些过程的相互作用机理对于提高钢包烘烤效率、节约能源具有重要意义.本文基于标准k-ε湍流模型耦合涡耗散燃烧模型和P-1辐射模型建立钢包烘烤过程多场耦合数学模型,并针对纯氧助燃与空气助燃的不同,建立计算辐射吸收系数修正的WSGGM模型,模拟了O 2的体积分数为21%、99%时钢包内的燃烧场,对比分析两种情况下温度分布以及燃烧产物CO 2和H 2O的浓度分布规律.结果表明,纯氧助燃火焰温度高,火焰刚性好;烟气量小,热损失少;纯氧助燃的燃烧产物主要为CO 2、H 2O,气体辐射能力增强,烘烤效率高.

基于风电消纳电热储能装置热流固耦合研究

电网调峰能力不足,弃风问题严重,已成为我国风力发电规模进一步扩大的瓶颈。通过配置蓄热装置参与风电调峰,改变传统“以热定电”的约束模式,是解决我国大量弃风问题的一个趋势。提高电热蓄能装置效率及优化蓄热装置分布对于实现有效调峰具有重要意义。本文针对固体电蓄热装置内流动、传热、应力等现象,建立了热-流-固多场三维耦合传热数学模型,采用流-固耦合传热模型将难以确定的热流边界转化为系统内部边界,分析固体电蓄热装置温度场及应力场分布,并对比三种不同孔隙率、电热丝排布方式对蓄热装置温度分布均匀性及热膨胀量的影响。研究结果对提高固体电蓄热装置的效率以及电网调峰具有一定的参考价值。

小容积冰箱风道数值模拟研究及优化

利用有限元仿真的方法对某小容积三门冰箱风道流动过程进行数值模拟,分析其流场特性和风量分配。通过对原型机进行实验和仿真,对比分析结果,验证了仿真模型的可靠性。在原型机仿真结果分析的基础上,对风道导风结构进行优化,最终仿真总风量为35.94 m3/h,较原型机提升18.03%,基本满足更新产品后对风量的要求。同时根据标准化要求,对该容积冰箱导风圈直径进行仿真探究,通过多组不同直径导风圈仿真风量对比,最终确定该型号冰箱导风圈直径为90 mm时,风量最大,为37.46 m3/h。