垃圾焚烧炉高温低氧燃烧技术可行性仿真研究

针对生活垃圾焚烧炉结焦及NO_(X)初始生成浓度较高的问题,在垃圾焚烧炉炉膛内采用高温低氧燃烧技术,探讨了该技术的适用性。在常规垃圾焚烧炉的前拱设置11个高温低氧喷口,对喷射流速分别为60、50、40、30 m/s的四种工况进行计算流体力学数值仿真。结果表明:在喷口速度为60 m/s和50 m/s工况下,喷射气流的卷吸和掺混能力更强,喷射气流的前端基本可达炉排表面,形成的气流旋涡覆盖了主燃区(炉排燃烧段)的高温段;燃烧段及其上方的气体组分混合较为均匀,主燃区氧气浓度(体积分数)为6.5%~7.0%;主燃区温度(约为1200 K)分布趋于一致,局部高温区的范围较小;该技术可有效缓解焚烧炉内的结焦情况,有助于降低NO_(X)的初始生成浓度。

空气动力作用对高速受电弓受流特性影响研究

从空气动力学角度出发,分析高速弓网受流稳定性。利用三维建模软件UG,建立了高速受电弓的几何模型,将受电弓的几何模型导入流体力学计算软件STAR-CCM+,采用紊流模型对受电弓在开放空间的空气动力学性能进行了仿真,研究了高速350km/h下风阻对弓网之间抬升力、受电弓弓头和杆件的影响情况,为进一步研究高速受电弓参数和受流性能提供了仿真手段和理论研究基础。

脱硫除尘用数字阀门流场模拟及其特性研究

为得到脱硫除尘用数字阀门流场及特性,对脱硫除尘用数字阀门进行了流场模拟及其特性研究。建立脱硫除尘用数字阀门的三维模型,对阀门内流道划分网格,设置边界条件,进行流体数值仿真,得到了脱硫除尘阀门的数值模拟预测的仿真预测数据。完成了对数字阀门的理想流量特性、位移特性、静态特性的研究,绘制出相关的流量特性曲线。结果表明:自行设计的脱硫除尘用阀门具有良好的等百分比流量特性、位移特性和静态特性,为脱硫除尘专用数字阀门的研究提供了依据。

y^+值对MIRA模型气动参数计算精度的影响

为研究量纲为1的参数y^+值对车辆气动参数计算精度的影响,以阶梯背MIRA模型为基础,在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸,构建不同y^+值的流场仿真模型;考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y^+值具有不同的适用范围,选取SSTκ-ω和LES两种常用的湍流模型对阶梯背MIRA模型外流场进行稳态和非稳态仿真分析;将气动参数仿真结果与试验结果进行对比分析,得出合适的y^+值取值范围;结合仿真速度云图和车身表面受力曲线分析了边界层首层网格厚度对仿真精度的影响;建立了方背MIRA模型在2种湍流模型下的外流场仿真模型,进行不同流速下气动参数的计算,从而对y^+值取值范围进行验证。研究结果表明:针对车辆外流场数值仿真,采用SSTκ-ω模型时对应的合适平均y^+值取值范围为20~50,而采用LES模型时对应的合适平均y^+值取值范围为5~10;当边界层首层近壁网格厚度过大时,数值仿真无法准确捕捉边界层中速度梯度的变化,造成边界层流场流动信息丢失,而当边界层首层近壁网格厚度过小时,边界层网格会严重畸变,2种情况下气动参数计算误差都超过5%,从而影响车辆外流场数值仿真精度;根据所获得的y+值取值范围,方背MIRA模型计算的气动参数误差小于5%,说明了2种湍流模型平均y^+值取值范围的正确性。