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铜闪速炉数值仿真

利用欧拉法求解气相方程 ,利用拉格朗日法求解颗粒相方程 ,并用PSIC法耦合气固两相方程 .通过仿真得到反应塔内部的流场、温度场、浓度场、燃烧释热场以及颗粒的轨迹与温度 .可视化结果表明 :闪速炉内部流场存在 2个大涡 ;闪  (本文共5页) 阅读全文>>

中南大学
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铜闪速炉分散风旋流喷吹方案的数值仿真与优化研究

闪速炉是铜冶炼生产中的重要设备,其生产状况的优劣对铜锍品质及生产成本具有重要影响。借助现代数值计算技术,加强对铜闪速熔炼过程中炉内多相速度、温度、浓度等多场微观信息分布特点的了解,对优化闪速炉操作参数、强化气粒混合、改善熔炼反应状况具有重要指导意义。本文以某铜闪速炉为研究对象,以FLUENT为软件平台,根据闪速炉设备结构与闪速熔炼过程的工艺特点,建立了闪速熔炼过程的数值模型,实现了对闪速熔炼过程的多相多场耦合仿真计算;经与相同工况下的工业测试数据比较,数值计算结果误差小于6.5%,验证了仿真模型的可靠性与准确性。论文主要工作与结论如下:(1)在某企业现有闪速炉典型设备与生产条件下,反应塔内精矿颗粒着火延迟、气粒混合力度不足的现象明显;而这些也是导致炉内高温区下移,熔炼反应效果欠佳,氧气利用率下降的主要原因。(2)针对典型生产条件下气粒混合欠佳的情况,论文中提出分散风旋流喷吹的精矿喷嘴结构方案并开展了仿真研究。结果表明:分散风旋流...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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炼铜闪速炉熔炼过程的数值分析与优化

铜闪速熔炼是一种多操作变量、多种过程强耦合的炼铜工艺,在该熔炼过程中,一方面各种原料的物相成份、燃料的化学成份、操作参数都处于变动状态,另一方面,气体或熔体流动、发热和吸热、同相与异相之间的传热以及化学反应等过程都彼此互为条件,互相强烈影响。随着铜闪速熔炼过程指标要求的提高,对铜闪速熔炼过程进行数值分析与优化就显得日趋重要。对铜闪速熔炼过程进行数值分析与优化的具体目的就是提高产量,降低烟尘率与燃料消耗。本文通过对铜闪速熔炼系统与过程的详细研究,针对铜闪速炉内部的冶金过程的特点,利用计算流体力学、计算传热学与计算燃烧学的知识,建立了对铜闪速炉内的气流流动、传热、燃烧、传质和精矿颗粒的轨迹、温度、化学反应以及它与气体的传热、传质进行分析的数学模型,并利用商业软件为基础,开发出了铜闪速熔炼仿真系统。在开发铜闪速熔炼仿真系统过程中,作者对二维铜闪速炉进行了仿真计算,得到了反应塔内部温度、浓度和颗粒轨迹趋势图,并对不同位置、不同粒径颗粒在...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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铜闪速炉系统数值熔炼模型及反应塔炉膛内形在线仿真监测研究

铜闪速熔炼是一个多操作变量、多过程耦合的复杂熔炼过程。在投入工业应用半个多世纪以来,闪速熔炼工艺以其巨大的技术优势和良好的经济效益获得了世界火法炼铜行业的亲睐,特别是“四高”作业制度的实现,更是开创了铜工业高技术熔炼的新时代。熔炼强度的不断增加,熔炼指标的不断提高,都给闪速炉生产系统提出了更高的要求。因此,以进一步强化生产和节能降耗为目标,以“数学模拟—全息仿真—整体优化”为技术路线,开展铜闪速炉熔炼过程的合理强化与反应塔炉衬保护的计算机仿真研究就显得日趋重要。为了适应生产强化的要求,更好的协调系统配置,科学地挖掘闪速炉生产潜力,本文通过对闪速炉熔炼过程及系统设备的详细研究,以闪速熔炼过程物料衡算和热量衡算的数学模型为基础,综合熔炼系统四环节六大因素,开发了闪速炉生产系统数值熔炼仿真模型,并针对贵溪冶炼厂闪速炉系统进行了仿真强化试验,论证了其扩产改建的可能,同时提出了铜锍品位、富氧浓度、闪速炉渣成分以及精矿含铜品位等生产参数的合...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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基于PM2.5分布场的哈尔滨典型街谷空间绿色界面指数研究

在我国城市化速度加快的背景下,城市复合承载力日益增加,城市环境如空气、水等污染也开始逐步显现。中国北方城市,由于其特殊的严寒气候因素,其主要的城市环境污染物为PM2.5。街谷空间作为城市下垫面的重要组成部分,其特殊的狭长形态影响空气流动形成特殊的风场,从而形成相应的PM2.5浓度场。植物作为街谷空间的“软界面”,被认为是降低空气污染物浓度的较好途径之一,被广泛应用于城市街谷环境的研究。本文选取哈尔滨典型街谷空间为研究对象,研究街谷内绿色界面对PM2.5浓度场的影响机制。本文采用现场实测和CFD模拟技术结合的方法。首先,以现场实测的方法选取六条高宽比约为1.0的哈尔滨典型街谷,分别为公司街(凤翥街-铁路街段)、公司街(西大直街-邮政街段)、海关街(满洲里街-邮政街段)、复华四道街(复华街-教化街段)、上夹树街(利群街-教化街段)、邮政街(海关街-北京街段),在四个季节对六条街谷内的PM2.5浓度和叶面积指数、叶面积密度进行实测,分...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
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京津冀民用燃煤减排对大气中苯并[a]芘污染影响模拟研究

民用燃煤是京津冀地区大气污染物的重要排放源。针对民用燃煤排放源制定的排放控制政策能够有效地减少京津冀地区大气污染物的排放总量,对改善该区域的空气质量起到非常重要的作用。本研究基于最新全球高分辨率大气BaP排放清单(PKU-BaP-2014),该清单根据调查数据更新了民用源部分的排放数据,依据京津冀地区民用燃煤治理相关政策及行动计划和京津冀地区各城市民用燃煤治理措施实施的情况,设计了基准模拟情景和低削减和高削减共三种模拟情景。采用综合空气质量模型系统Models-3/CMAQ对包括作为基准情景的2014年4个典型季节代表月(1月、4月、7月和10月)和低削减和高削减两个减排情景下的民用燃煤减排对大气中BaP污染环境影响开展模拟,评估京津冀民用燃煤减排对大气中BaP污染的改善效果,以期为该地区民用燃煤治理及空气质量改善提供科学依据。得到的主要结论如下:(1)京津冀地区大气BaP源排放具有明显的季节变化特征,1月源排放速率较大,4月、...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国计量大学
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基于DM6437的射流浓度场检测系统研究与应用

揭示水环境中的射流流动现象并对其浓度场进行定量一直是环境水力学中的重要研究内容。本文将实时快速图像处理技术引入到射流浓度场检测领域,结合自主研发的浓度场扩散试验装置,探索开发一套以DM6437为图像处理核心,用于射流浓度场扩散特性研究的检测系统。本文主要研究内容如下:(1)射流浓度场扩散实验装置和检测系统设计。实验水槽装置、射流排液控制装置、图像采集处理装置是射流浓度场实验装置的三个组成部分。实验水槽装置能对从储水箱流入实验水槽的水流流速进行调节控制,射流排液控制装置用来模拟环境射流,通过恒流泵、流量控制阀等装置调节示踪溶液Rhodamine B的射流流速。图像采集装置实现对射流浓度场扩散图像的采集和数模转换。浓度场图像的采集存储、图像算法的处理以及图像处理结果的显示是浓度场检测系统设计的三个方面。图像采集存储是将射流浓度场图像经数模转换后存储至板卡的缓存区。图像算法处理是对射流浓度场图像特征信息进行提取、处理和算法分析。本文以...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>