回转窑传热模型与数值模拟

对回转窑内传热过程进行了分析 ,在已有研究基础上归纳了各项换热系数的关联式 ,尤其结合热渗透模型完善了回转壁面与料床之间传热机制的研究 ,并提出通用的计算关联式。进而提出了内热式炉型的一维轴向传热模型 ,并根据已发表的试验数据验证了该模型和各换热系数的适用性。计算表明在窑内低温段 ,物料的受热主要来自其覆盖的回转壁面对其加热 ;而在高温段 ,气体的辐射热量成为加热料床的主要热源。此外 ,由物料进口端沿轴向窑壁散热增大 ,在窑内高温段窑壁的散热甚至高于物料吸热量 ,因此在回转反应器的设计中应充分考虑窑壁散热造成的热效率降低并采取相应措施。

回转窑内气固两相流传热数学模型的研究

回转窑内烟气、物料及窑壁之间发生着复杂的热量交换过程,数值模拟是用来研究这类问题的重要手段。根据回转窑不同位置的物理化学特性,沿长度方向将窑体分成7个带,建立一维轴向传热模型,利用Matlab编程计算,得到了各带温度变化趋势以及各区域能量交换情况。同时,还对回转窑横截面周向和径向传热机理进行了数值研究,利用傅里叶定律建立了极坐标系下的传热微分方程,并运用集总参数法求解,最终获得窑壁周向温度变化曲线。

循环流化床反应器理论研究进展

对循环流化床数学模型的实验依据和理论依据进行了分析研究 ,在此基础上对现有的数学模型进行了简单的分类 ,并将一维轴向模型和环 -核流动模型与研究者发表的实验数据进行了比较 ,讨论了模型间产生差异的原因。

烘干筒表面传热过程与数值计算

为提高沥青搅拌设备烘干筒传热效率,降低烘干筒散热损失,对烘干筒内部料帘区和火焰区的传热过程与方式进行了分析。在综合考虑火焰、烟气、烘干筒筒壁与骨料之间的辐射、对流和接触热交换过程的基础上,提出了烘干筒一维轴向传热数学模型,并结合已有研究成果给出了各传热系数的计算公式和辐射网络模型,同时采用4阶龙格-库塔方法对烘干筒传热过程进行了数值计算,并以4000型搅拌设备烘干筒为试验对象进行了计算和验证。结果表明：火焰区烘干筒表面温度最高约300℃,料帘区的温度在30℃~170℃范围内;在料帘区前半段,试验与数值计算结果相差4.86%,变化规律基本一致;随温度增加,两者差值变大,最大差值出现在火焰区,约为19.5%,但仍基本满足工程计算的需要,此时计算的烘干筒表面热损失约占总热量的3%;研究结果可为烘干筒结构优化和节能提供依据。

循环流化床烟气脱硫系统内压降的建模

循环流化床烟气脱硫系统中的压降是保证反应器安全运行的重要参数,了解反应器内的气固流动状况以及压降分布并对其加以调节是系统稳定运行的关键。通过分析循环流化床内气固两相的流动状态,基于一维轴向流动模型,研究循环流化床烟气脱硫系统内的压降轴向分布特性。模型预测结果表明,压降受烟气流速和循环流量影响下的变化趋势与实验结论一致,证明了模型的有效性。可以用于循环流化床内脱硫传质研究,以及为反应器的设计与运行提供指导。