分享到:

全氧燃烧玻璃窑炉火焰空间的数值模拟

利用CFD软件FLUENT,通过加载k-ε湍流模型、渦耗散反应模型与DO辐射模型,采用数值模拟的方法对一座全氧燃烧玻璃窑炉的火焰空间进行计算,从  (本文共6页) 阅读全文>>

济南大学
济南大学

玻璃纤维窑炉燃烧制度的数值模拟研究及优化

本文以研究和优化玻璃纤维窑炉的燃烧制度和火焰空间喷枪排列为目的,借助商用CFD软件FLUENT,建立了全氧燃烧玻璃纤维窑炉火焰空间的三维数学模型,对全氧燃烧的玻璃窑炉火焰空间进行数值模拟。在计算模型的建立中所使用的数学模型包括:采用标准k-ε模型来描述火焰空间内的湍流流动;化学反应为涡耗散模型;辐射传热采用DO模型。本文分别从对喷火焰空间和整窑火焰空间两方面来进行数值模拟分析及优化。主要结论如下:1.分析得出了烟气出口尺寸的合理区域。通过拟合分析出口尺寸对火焰空间内平均压强和烟气出口平均速度的影响曲线得出,当烟气出口面积为0.16-0.2m2时较好。2.得出了氧含量的合理值。拟合分析氧含量对火焰空间温度最高点和体积加权平均速度的影响曲线得到:氧含量大于90%时,火焰空间中温度升高和气流速度降低的趋势变缓;综合考虑制氧成本,空间传热等因素,氧含量为90%时比较合适。3.得到了过剩氧气系数的合理范围。拟合分析过剩氧气系数对火焰空间温...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

全氧燃烧玻璃熔窑喷枪口火焰空间的数值模拟

本文综合评述了国内外玻璃熔窑全氧燃烧技术和燃烧过程数值模拟研究方法。在充分研究燃油全氧助燃单元玻璃熔窑燃烧理论的基础上,利用gambit前处理软件,建立了燃油全氧助燃单元玻璃熔窑喷枪口火焰空间燃烧过程的三维数学模型,模型包括标准k-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、p1辐射传热模型。并采用计算流体力学通用软件(FLUENT)进行了模拟计算,内容和结果如下:首先,研究了氧含量对玻璃熔窑喷枪口火焰空间速度场、温度场分布及其NO_x质量分数场的影响。结果表明,随着氧含量增加,火焰空间速度场整体速度减小,最高火焰温度提高,NO_x排放量先增加后减小,且相对于空气助燃,全氧助燃条件下NO_x排放量更小。其次,系统地模拟了过剩氧气系数、进气口尺寸、进气口与进油口中心距离对喷枪口火焰空间速度场、温度场的影响。结果表明,高的过剩氧气系数对应高的速度场速度和高的火焰温度最高点;进气口尺寸增加,速度场整体速度减小,火焰温度最高点升高;进气口和进油口...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

燃烧制度对玻璃池窑中玻璃液流动影响的数值模拟

本文系统评述了国内外学者对玻璃窑炉数值模拟的研究进展,在充分了解年产2万吨燃天然气全氧助燃玻璃纤维窑炉生产工艺的基础上,建立了玻璃窑炉内火焰空间和玻璃液流动的三维数学模型。模型包括流动模型,化学反应模型,辐射传热模型。其中流动模型由质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分守恒方程以及标准k-ε湍流模型组成,化学反应使用有限速率/涡耗散模型,辐射传热使用DO离散坐标模型。采用流体力学通用软件FLUENT对该窑炉的火焰空间和玻璃池窑通过UDF功能进行了单相耦合的数值模拟。具体的研究内容和结果如下:1.在前处理过程中采用GAMBIT软件,依照实际窑炉的尺寸建立几何模型并进行网格划分,在喷枪处采用了网格加密技术使模拟结果更加准确。2.对实际运行的窑炉进行了有目的的现场数据采集,建立了的热边界条件计算模型,减少了对数值模拟边界条件的假设,使模拟结果更能真实的反映窑炉的实际情况。3.对实际运行的全氧燃烧玻璃纤维窑炉进行数值模拟,分析现...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

燃天然气全氧燃烧浮法玻璃熔窑火焰空间的数值模拟及熔化池底部不同横向宽度的数值研究

本文综合评述了国内外玻璃熔窑全氧燃烧技术以及玻璃熔窑数值模拟的研究方法。在充分研究燃天然气全氧助燃玻璃熔窑理论的基础上,建立了燃天然气全氧助燃玻璃熔窑火焰空间、玻璃熔制的数学模型,模型包括标准κ-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、DO辐射传热模型、玻璃液流运动模型等。利用Gambit前处理软件建立了玻璃熔窑的三维空间模型,采用Fluent软件对其进行了模拟计算,结果如下:通过对日产550T浮法玻璃熔窑火焰空间的模拟实验,数值研究了火焰空间内温度场、气流场的分布情况,定性分析了温度场、气流场对玻璃的熔制、碹顶和胸墙腐蚀的影响。以460t/d浮法玻璃熔窑为模拟对象,分析研究了不同熔化池底部横向宽度对玻璃熔窑的生产能力以及熔窑内玻璃液温度场、流场的影响。结果表明,适当减小熔化池底部横向宽度不会明显改变卡脖和冷却部的玻璃液状况,从而不影响熔窑的生产能力。但不同的熔化池底部横向宽度将导致熔化部玻璃液温度场发生改变,中轴面处玻璃液温度降低,...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间结构优化的数值模拟

玻璃熔窑是玻璃生产过程中的重要热工设备。长期以来,我国玻璃熔窑火焰空间内燃料的燃烧采用的是传统的空气助燃。玻璃熔窑全氧燃烧技术是在玻璃熔制过程中利用纯氧代替空气与燃料进行燃烧,这样可避免空气中大量氮气的引入,在加快燃烧速度,使燃料充分完全燃烧的同时,减少烟气排放和NOx生成,实现节能减排。本研究对一日产量200吨玻璃的全氧燃烧单元窑的火焰空间进行设计计算,建立玻璃熔窑火焰空间的三维几何模型,借助商业CFD软件FLUENT对玻璃熔窑火焰空间进行数值模拟。在模拟计算时,采用的数学模型有:标准的k-ε模型(近壁面的流动采用标准壁面函数进行简化),简化的PDF快速反应模型,离散坐标模型(灰气体的吸收系数选用基于计算单元特征尺寸的WSGGM来计算)。控制方程采用有限体积法进行离散,压力和速度的耦合采用SIMPLE算法求解。采用三对角矩阵算法(TDMA)进行逐面迭代求解,在求解过程中采用低松弛求解策略。在全氧燃烧条件下,分别从碹顶高度、烟道...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>