结构参数对平焰燃烧器流场的影响

针对现有的天然气平焰燃烧器,采用RNGk-ε湍流模型和EDM燃烧模型,运用计算流体力学软件和建模工具对天然气平焰燃烧器流场进行了数值模拟,并应用五孔探针等工具对天然气平焰燃烧器冷态流场进行了测试,模拟结果分析表明：燃料径向喷出、空气进口偏心距l/D为0.476、烧嘴砖曲率半径R/D为1.14~1.71、旋流数S为0.61~1.68、混合距离L/D为0.6~0.9时能获得较佳的燃烧效果（其中,D为燃烧器喷口直径）。通过分析比较模拟结果和试验结果,发现两者的分布规律基本一致,数据基本吻合,回流区和主流区基本相同,并且与理论分析一致,符合实际情况,说明了天然气平焰燃烧器流场数值模拟结果是真实可信的,可为天然气平焰燃烧器的工业应用提供重要参考依据,也为天然气平焰燃烧器的设计、研究提供了有效的研究方法和途径。

铝熔炼炉炉衬组合的优化模拟

为了减少炉衬的热损失和节约投资成本,针对铝熔铸行业广泛使用的反射式铝熔炼炉,以三层平壁炉衬结构为研究对象,计算分析隔热方式对炉衬传热影响。以经济厚度法为依据,推导出炉衬的经济厚度计算公式,并通过编程实现炉衬组合的计算机优化。同时以蓄热式铝熔炼炉热平衡测试为例,建立铝熔炼炉数学模型,运用计算流体力学软件FLUENT对炉窑工作制度为40周的优化前后的炉衬组合进行仿真。结果表明:炉衬组合的计算机优化结果可获得比较理想的经济效益:炉墙采用40 mm黏土质浇注料+300 mm硅藻土砖+120 mm硅酸铝纤维毡;炉顶采用220 mm普通耐火混凝土+150 mm黏土质浇注料+80 mm硅酸铝纤维毡;炉底采用200 mm高铝质浇注料+300 mm硅藻土砖+50 mm黏土质浇注料。

蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数值模拟

为了更好地研究和优化铝熔炼炉的性能,针对现有的蓄热式圆形铝熔炼炉,在建立合理的铝熔炼炉基本模型的基础上,通过耦合用户自定义熔化模型和氧化烧损模型,运用计算流体力学软件FLUENT实现燃烧空间和熔池的耦合物理场的数值模拟。着重研究不同固液区和不同孔隙率对铝及铝合金熔炼过程的影响。结果表明,该模型较好地反映铝熔炼炉的熔炼现象,可运用该模型进行铝熔炼炉熔炼过程工艺参数的优化研究。同时获得了固液区和孔隙率对熔炼参数影响规律:铝液温度在固液区上升缓慢,而离开固液相线时,铝液温度上升速度加快,炉膛温度和氧化层质量随着熔炼时间分别呈周期性增加和呈抛物线增加;随着氧化层厚度的增加,铝液温度随着孔隙率的增加而增加变得缓慢。

基于均匀设计法的富氧底吹铜熔池熔炼炉热力学回归分析

找出系统用能的薄弱环节和造成低效率的原因,会对炼铜工业的发展造成深远的影响。本文针对富氧底吹铜熔池熔炼炉的结构特征,从热力学角度出发,依据富氧底吹铜熔池熔炼炉的冶金计算模型,结合实际的生产数据,选择富氧率、铜锍温度、烟气温度、炉渣温度、精矿种类为影响因素,基于均匀设计法,对影响富氧底吹铜熔池熔炼炉生产过程?效率的主要工艺参数进行回归分析,结果表明:在保证炉料间化学反应充分完全的条件下,富氧率和炉渣温度之间存在明显交互作用,随着富氧率或烟气温度减小,炉渣温度或铜锍温度增加,精矿品位增高,则富氧底吹铜熔池熔炼炉?效率增加,为整个富氧底吹铜熔池熔炼炉熔炼过程的节能降耗提供有利基础,并为智能集成决策提供了重要优化理论基础。

基于UML的蓄热式铝熔炼炉热平衡计算软件的开发与实例分析

为了快速方便地获得蓄热式铝熔炼炉的热效率及其他技术指标,评价其热工特性,以期找出进一步加强热能利用管理和提高热能利用率途径,利用面向对象的思想,以统一建模语言UML为建模工具,建立了蓄热式铝熔炼炉热平衡计算软件的用户需求模型、静态模型、动态模型和物理模型,最终开发了蓄热式铝熔炼炉热平衡计算软件。并以某厂的蓄热式铝熔炼炉热平衡测试为实例进行热平衡计算,分析其计算结果,提出了提高铝熔炼炉热效率的有效措施。结果表明,该系统可为铝熔炼炉生产提供一种有效的辅助决策手段。采用这种方式开发软件,优化了开发过程,提高了软件的稳定性。

烧嘴对蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的影响(英文)

结合蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的特点,运用FLUENT UDF和FLUENT Scheme混合编程,耦合用户自定义熔化模型和燃烧器换向及燃烧量变化模型,实现了蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数值模拟。依据优化原则,获得了熔炼时间随影响因子的变化规律:熔炼时间随着旋流数、燃烧器倾角、空气预热温度或天然气流量的增加而缩短;熔炼时间随着燃烧器间水平夹角或空燃比的延长,先减小而后增加;熔炼时间随着燃烧器高度的增加而延长。

基于偏最小二乘法铝液保温炉热工特性与回归分析

为了实现低能耗、低污染和高质量节能减排目标,以某厂50 t倾动式铝液保温炉为原型,结合铝液保温炉的运行特征,耦合用户自定义热负荷波动变化及铝液温度控制模型,建立并实现了铝液保温炉运行过程的解析模型,对铝液保温炉特性要因进行热工特性分析和基于偏最小二乘法多元回归分析。结果表明,铝液温度均匀性系数主要受氧化剂类型和熔池深度的影响。氧化剂为空气时,铝液温度均匀性系数较高;增加空气预热温度和提高天然气流速时,铝液温度均匀性系数在加热和保温阶段减小,而在静置阶段增加;随着空燃比的增加,铝液温度均匀性系数在加热和保温阶段增加,而在静置阶段减小;铝液温度均匀性系数随燃烧器倾角和熔池深度增加而增加。

铝熔炼炉熔炼技术评述及其研究展望

能源的紧张、环境污染的严重性和优质铝合金铸件的需求对熔炼炉的热效率、污染物排放和熔体质量提出了更高的要求。本文针对目前广泛使用的反射式铝熔炼炉,从铝熔炼的基本原理及其熔炼过程特点出发,介绍了熔体净化处理技术、电磁搅拌技术、高温空气燃烧技术、耐火材料抗侵蚀技术等熔炼技术,同时提出了改善铝熔炼炉性能的研究展望,最终达到节源(资源与能源)减排和优质熔体的多重目的。

管状换热器计算机辅助设计系统的研制

管状换热器广泛应用于冶金、化工、机械、建材等企业的余热回收,但其设计过程相当烦琐、费时,而且容易出错。使用标准面向对象语言UML进行软件建模,为软件开发顺利完成提供必要的理论基础,为了便于实现面向对象技术,运用VisualStudio6.0及AutoCAD2000等软件来研制管状换热器计算机辅助设计系统,使用者只需输入几个参数,系统便能自动完成从设计计算到绘图的全过程,大大提高了设计速度。该系统操作简单,通用性好,界面友好,实用性强。

平焰燃烧器间流场相互作用的数值研究

为了优化加热炉中多个平焰燃烧器间的燃烧性能,以两个平行平焰燃烧器为研究对象,采用修正的-湍流模型,遵循简单化学反应系统,采用的湍流燃烧模型为涡团耗散模型,使用计算流体力学软件对其流场进行模拟,分别从不同气流旋转方向,研究了不同燃烧器间距对速度、压力、温度分布的影响。分析表明:当气流反向旋转时燃烧器的间距(/)为11.43～15.24或当气流同向旋转时燃烧器的间距为15.24～19.05时,都能够显著提高炉内物体的加热质量。可为平焰燃烧器的工业应用提供一定的参考依据。

UML冶金计算软件的分析和设计中应用

以统一建模语言UML为工具,完成了系统的需求模型、静态模型和动态模型的设计,最终实现了底吹熔池熔炼炉冶金计算软件的开发。并以某企业实际生产数据为实例进行冶金计算分析,表明该系统能为企业生产提供技术性指导,同时可为优化生产工艺技术经济指标提供了重要参考依据。

新媒体环境下耐火与隔热材料课程教学新模式

针对能源与动力工程专业的本科生培养目标,结合新媒体技术的特征,探索耐火与隔热材料课程的教学改革新模式,实现耐火与隔热材料课程教学活动的教和学之间的交互性,为学生综合素质的培养创设更好的教学平台,形成一种可探究的教学新理念。

旋流数对铝熔炼炉熔炼过程的影响

针对现有的圆形铝熔炼炉,结合铝熔炼炉熔炼过程的特点,在铝熔炼炉热平衡测试的基础上,建立了合理的铝熔炼炉数学模型,并运用计算流体力学软件FLUENT实现燃烧空间和熔池的耦合物理场的数值模拟。同时分析了不同旋流数对铝熔炼炉熔炼过程的影响,依据提出的优化准则,确实旋流数大于0.6时能够获得最佳的熔炼性能。

田口方法在优化铝熔炼炉工艺参数中的应用

为提升铝熔炼炉热效率、降低污染物排放和提高熔体质量,根据影响熔炼性能的特性要因,运用正交表安排数值模拟方案,通过田口方法进行铝熔炼炉的工艺参数优化,得到最优的铝熔炼炉工艺参数组合,并对最优参数进行验证,结果表明达到了节源减排的目的。

热工过程的数值模拟课程教学改革探讨

热工过程的数值模拟课程是热能与动力工程专业的一门重要专业课,涉及内容广泛,教学难度大。提高该课程教学质量,要合理组织课程内容、综合运用多种教学手段,采用仿真软件和紧密结合工程实践。

蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的建模研究

根据软件开发理论的研究,针对目前高温空气燃烧技术在工业炉领域中具体应用,以蓄热式陶瓷球燃烧器为研究对象研制开发了蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统。该系统可完成蓄热式陶瓷球燃烧器的工艺设计与校核计算全过程,大大提高了设计效率。从不同的模型,不同的视角,详细地描述了标准建模语言UML在开发蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统中的建模的一般过程,并阐述了建模的工作结果和模型的使用效果。结果表明,UML的建模方法对整个蓄热式陶瓷球燃烧器设计系统的实现起到了重要作用。

富氧底吹熔炼炉内氧枪结构参数的优化分析

以提高底吹熔炼炉反应区的熔炼效率及优化底吹炉反应区的氧枪结构参数为目标,运用数值模拟的方法,建立底吹熔池熔炼炉内气液两相流动的三维数学模型。应用正交表设计数值模拟的试验方案,以气含率、熔池内熔体平均速度以及平均湍动能为优化指标,采用田口方法对底吹熔池熔炼炉进行了氧枪结构多目标优化研究。结果表明,通过统计分析方法得到氧枪结构最优组合如下:氧枪直径为0.06 m,氧枪间距为0.98 m,氧枪倾角为17°。对优化结果进行统计验证,表明采用田口方法优化底吹炉氧枪结构可行,优化结果可靠。

铝液保温炉热工行为的数值模拟

通过耦合用户自定义的热负荷波动变化模型及铝液温度控制模型建立了倾动式铝液保温炉热工行为的数学模型,运用计算流体力学软件FLUENT UDF和FLUENT Scheme混合编程实现了铝液保温炉运行过程的数值解析,对铝液保温炉特性要因进行热工特性分析,结果分析表明:标况下的计算结果与实验结果吻合较好;随着空气预热温度的提高,铝液温度上升较快;采用富氧助燃时,铝液温度上升较快,但铝液温度相对标准差较大;烟道位于燃烧器同侧时,铝液温度上升较快,且铝液温度相对标准差比烟道异面时小。

能源动力类专业计算机实践系列课程体系构建与实施

本文针对安徽工业大学能源动力专业的特色优势,融合思政育人元素,构建面向新工科的能源动力类专业计算机实践系列课程体系,对教学内容和教学方法进行设置和探索,以培养出新时代中国特色社会主义需要的、满足新工科人才要求的、具有冶金特色的新型工程人才。

加热炉燃烧控制系统及风机变频节能改造

运用模糊控制理论和变频原理,对马钢车轮公司1号加热炉进行了燃烧控制系统和风机变频节能改造。对比改造前后的运行情况,发现通过燃烧控制系统及风机变频节能改造可以降低能耗,减少风机振喘效应及电机对厂用母线的冲击作用,同时也为其他加热炉实施节能改造提供了经验。