采用积分法和假想面模型求解退火窑内辐射换热角系数

求解浮法玻璃退火窑间接冷却区内玻璃带与冷却管(板)之间辐射换热计算所需要的关键参数是辐射换热角系数。退火窑内各控制单元面之间的角系数可以通过直接积分的方法获得精确解。由于间接冷却区中涉及了面与面、面与管、管与管之间等各类复杂曲面,因此通过引入假想面模型以及cross-string法来简化辐射角系数的求解过程,并为同类炉型内角系数的计算提供了借鉴和参考。

计算辐射传热的二阶假想面法

对二阶假想面法辐射传热数值计算模型的基本原理和数学过程进行了全面的分析。通过计算实例与原假想面法（一阶假想面法）、经典区域法相比较，证明了二阶假想面法的计算精度较之原假想面法有很大程度的提高。

步进梁式加热炉内布料间距的优化研究

采用辐射网络法推导了坯侧热流的有关表达式,分析了布料间距对加热时间以及炉子生产率的影响.在导出相对生产率解析表达式的基础上,采用求相对生产率极值的方法确定炉内坯料最佳间距,方法简单,便于实际应用.与前人的研究相比,本研究解除了料坯表面为黑体表面的假定,所以,导出的表达式更具一般意义.本研究成果对于钢坯或有色金属坯的步进梁式加热炉布料优化操作有参考价值.

锅炉炉内传热燃烧过程仿真

为了模拟锅炉炉膛内部的传热、燃烧过程,为电站仿真提供可靠实用的数学模型,以计算辐射传热的区域假想面模型为基础,把锅炉炉膛沿烟气流动方向分区,以炉膛内最为复杂的燃烧器区域的燃烧与辐射传热过程为研究对象,采用分区集总的方法推导出计算真实壁面和假想壁面有效辐射力的表达式以及煤粉燃尽率的计算式,然后将各个分区的燃料质量方程和能量方程联立,求解出炉内的一维温度场,以及各区段水冷壁的吸热量和热流密度。计算结果与其它文献三维模型的预测值以及实测数据非常一致,但由于模型采用了一维简化处理,收敛较快,可以满足电站实时仿真计算的需要。

考虑炉气非灰辐射特性的蓄热式加热炉数学模型研究

考虑加热炉内炉气的非灰辐射特性,应用引入假想面的区域法,建立蓄热式加热炉数学模型,将各个方程相互耦合进行数值求解。以某轧钢厂的一座步进梁蓄热式加热炉为研究对象,对各辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率进行模拟计算,并与炉气简化为灰体时的计算结果进行比较。结果表明,模型可用来预测蓄热式加热炉内的热流场和温度场,假想面的引入使计算量大大减小,收敛速度较快;在本研究条件下,将炉气简化为灰体时,辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率的误差分别可达69.36%、6.46%、4.93%和23.80%。

考虑段间辐射修正的三元模型

针对连续加热炉建立了假想面法模型.在计算辐射直接交换面积时,考虑了炉顶压下对炉内传热的影响.以某厂3#加热炉为研究对象,模拟了钢坯加热过程;并将计算结果与传统的三元模型计算结果相比较,分析传统三元模型误差产生的原因,最后将通过各假想面的热流加入到三元模型的炉气能量平衡方程中,以修正屏蔽段间辐射造成的误差.修正的三元模型与假想面法模型计算结果相差较小,满足精度的要求,因此可以应用到在线跟踪计算中.对于在线运行的三元模型,当燃料量和燃料配比变化较大时,应提前计算生产过程中典型的燃料供给和分配下的各假想面传递的能量,生成数据文件,以便于实时调用.

氧煤在炉膛内的燃烧方式分析

采用高温预热氧化剂或提高射流速度的方式,可将氧煤燃烧和MILD燃烧相结合,氧煤燃烧可以得到较高CO_2浓度的烟气,约90%,便于实现燃煤过程的CO_2捕集和封存(CCS),而MILD燃烧模式下的氧浓度整体水平较低,从而降低了煤的化学反应速率。利用煤粉的反应动力学参数,建立了氧煤燃烧炉膛的辐射传热模型,同时对不同氧浓度下煤粉燃尽时间和炉膛温度分布进行了计算。结果表明:煤炭颗粒的燃尽时间随着氧浓度和燃烧温度的降低而延长,且在低氧浓度下(<10%),氧浓度的变化对燃尽时间的影响程度增大,而燃烧温度的变化对燃尽率的影响不大。煤样固定碳含量高,则炉膛介质温度整体提高,随着氧浓度的降低,燃烧峰值降低且位置稍有延后,且温度分布趋于均匀化。

炉膛容积对氧煤燃烧方式的影响

基于已建立的一维辐射传热计算模型,引入温度波动系数,进一步讨论了不同炉膛容积对介质温度分布、氧煤燃烧模式转化的影响。结果表明:在MILD燃烧模式下,空间温度波动范围可缩小至±5%左右,温度波动系数随着氧浓度的降低逐渐减小,在低氧浓度(<10%)下,温度分布逐渐趋于均匀;随着炉膛容积的增大,炉膛截面热负荷和容积热负荷减小,介质温度随之降低,且使得炉膛介质温度会在相对较高的氧浓度下趋于均匀化,更易实现MILD燃烧模式。

75t/h燃气锅炉炉内传热数学模型与数值模拟计算的研究

文章计算辐射传热以区域假想面模型为基础,把炉膛沿烟气流动方向分区,以炉膛内最为复杂的燃烧器区域的燃烧与辐射传热过程为研究对象,建立炉内能量平衡方程,并求解出炉内燃烧的一维温度场,以及水冷壁的吸热量和热流密度。计算结果与三维模型的实测数据非常一致。由于模型采用了一维简化处理,收敛结果较快,可以快速得到电站需要的数值。

天津滨海地区覆盖层特征

利用天津滨海地区钻孔地质与剪切波速测试资料,确定该地区不同场地的覆盖层厚度,并分析覆盖层分布特征及地震动影响。结果表明,天津滨海地区覆盖层厚度与地质构造单元凹凸差异有一定对应关系,受基底构造的明显控制;覆盖层厚度差异对地震动峰值与反应谱有一定影响,但假想基岩面的剪切波速变化对地表加速度峰值与反应谱的影响更为明显。

焦炉上升管荒煤气换热器内的辐射角系数

利用假想面法,研究了上升管换热器内辐射角系数的变化规律。结果表明,在上升管换热器内,随上升管高度的增加,炭化室红焦面对换热器内侧面的辐射角系数随之减小;当上升管高度一定,长径比增大时,红焦面对上升管内侧面的角系数随之减小;当上升管直径一定时,红焦面对上升管内侧面的角系数无显著变化;当长径比一定时,红焦面对上升管内侧面的角系数随着上升管高度和直径的增加均增大。当红焦面至上升管下法兰面的距离增大时,红焦面对上升管内侧面的角系数随之减小。

分子动力学中周期边界流体系统的压力算法

对使用最近映像约定的周期边界流体分子动力学系统 ,目前文献中存在两种不一致的压力算法 ,尚未发现有文献明确证明其中任何一种的适用性。而且维里定理对此类系统的适用性也没有明确结论。该文明确论证了维里定理不适用于此类系统。从假想面上的动量通量途径详尽地导出了适用的压力算法 ,从而明确肯定了这种算法的适用性。给出了维里定理适用性的数值验证和两种不同算法的压力计算值与实验值的比较。澄清了关于此类系统压力算法的疑问。

辐射管辊底式热处理炉数学模型的研究与应用

采用假想面法建立了辐射管辊底式热处理炉炉内钢板加热的二维数学模型,开发了辐射管热处理炉模型控制系统。该模型包括钢板温度跟踪和炉温设定两个模块,钢板温度跟踪可以实时计算钢板在炉内的温度,为钢板热处理进入保温状态提供依据;炉温设定可以计算不同钢种、不同厚度、不同热处理目标温度下钢板对应的炉温设定值范围,用于指导生产。该模型已成功应用于某公司的辐射管辊底式热处理炉上,通过埋偶试验对模型进行了验证。试验结果表明,模型计算精度在±5℃以内,控制效果良好。