空气单蓄热室状加热炉内传输过程的数值模拟

以某企业拟建的高温蓄热实验炉为研究对象,对该炉内发生的流动、燃烧和传热过程进行了数值模拟,得到了炉内速度场、温度场和浓度场的分布情况.通过分别改变空气喷口和燃料喷口间的夹角、空气喷口的长宽比来优化炉内的流场和温度场.结果表明,空气喷口水平交角对炉内温度场均匀性的影响很大,当空气喷口水平交角为8°时炉内温度均匀性最好;在空气喷口长宽比为3∶1的情况下,可以改善炉内温度场的均匀性,以避免产生局部高温区.

过量空气系数对自熔式燃硫炉燃烧性能影响的三维数值模拟

为研究过量空气系数α对自熔式燃硫炉燃烧性能的影响,应用计算流体力学方法对自熔式燃硫炉燃烧过程进行了三维数值模拟。探讨了不同α时自熔式燃硫炉燃烧室的温度场、组分浓度场以及出口各组分浓度分布。结果表明:α对燃烧室内的流场和燃烧性能都有较大影响,最佳α为1.6。提高α可以相应提高SO2的量,降低S2、SO3的量,同时降低出口组分中SO2的浓度。模拟结果为燃硫炉的优化设计提供了理论依据。

电弧炉内碳燃烧和电极辐射的CFD模拟

对电弧炉(EAF)内煤粉燃烧及电极辐射过程进行模拟研究。通过加载颗粒表面反应和气相反应模型详细分析了喷流燃烧时的堆芯温度和炉渣表面的温度分布。同时通过数值和图形给出了燃烧反应和炉渣表面扩散产生的CO和CO_(2)的浓度变化。研究表明,电弧炉内煤粉颗粒燃烧和辐射是相互作用的,熔渣表面的总温度和平均温度分布约为1 770 K。模拟结果与实测结果吻合。为了获得更好的质量,将废金属保持在液相是很重要的。由于考虑了电弧炉炉壁的冷却散热,因此发现炉壁的热损失高于先前的研究。开发的模型可以在设计水平上进行测试来提高电弧炉的热效率。同时该模型快速、可靠、成本低,能够给出详细的结果,为电弧炉的设计提供一种经济而有效的方法。

自熔式燃硫炉燃烧过程的数值模拟

以数值模拟自熔式燃硫炉燃烧室内湍流燃烧过程。考察不同过量空气系数α对出口组分摩尔浓度的影响,求出最佳过量空气系数α为1.6;通过对α为1.6时燃烧过程的速度场、温度场及组分浓度场分析,结果表明:自熔式燃硫炉中各组分混合效果不均匀,燃烧效果不理想,出口中含有较多对生产有害的S_2、SO_3气体。模拟结果为自熔式燃硫炉的改进提供参考。