旋流式燃烧器炉内空气动力场的数值模拟

发布时间：2017-05-24 18:27

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【摘要】： 本文以某电厂2号锅炉旋流式煤粉燃烧器为研究对象,对中心给粉旋流式燃烧器进行了数值模拟。气相流场的计算采用气相作为连续介质基于欧拉系下的RNG K-ε模型,颗粒相的计算是基于拉格朗日坐标系下能反映出颗粒运动复杂经历和与壁面碰撞的随机轨道模型,通过颗粒与流体耦合的PISC算法,对燃烧器内部的气固多相流动进行了数值模拟。分析了旋流燃烧器不同的旋流叶片角度等因素对气相速度场的影响,揭示了气流和颗粒在燃烧器内的运动特点及分离机理。模拟了炉内气流组织,揭示了中心给粉旋流式燃烧器的稳燃机理。
【关键词】：中心给粉 旋流式燃烧器 气固两相流动 数值模拟
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK221
【目录】：

• 摘要4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究动态9-12
• 1.2.1 国外研究动态9-10
• 1.2.2 国内研究动态10-12
• 1.3 论文的主要工作内容12-13
• 1.3.1 研究对象12
• 1.3.2 研究内容12-13
• 第二章 锅炉及燃烧器的技术特性13-17
• 2.1 EI-DRB 型燃烧器的工作原理14
• 2.2 浓淡旋流煤粉燃烧器14-15
• 2.3 中心给粉旋流式浓淡煤粉燃烧器15-17
• 第三章 CFD 数值模拟的基本理论及方法17-32
• 3.1 CFD 概述17-18
• 3.2 数值模拟计算软件18-21
• 3.2.1 模拟网格划分软件 GAMBIT18-19
• 3.2.2 数值模拟计算软件FLUENT19-20
• 3.2.3 图形处理软件Tecplot20-21
• 3.3 湍流流动及其数学模型21-28
• 3.3.1 湍流的数值模拟方法21-22
• 3.3.2 湍流模型的选取22-27
• 3.3.3 Boussinesq 假设27-28
• 3.4 基本控制方程28-32
• 第四章 旋流式燃烧器及炉内空气动力场的数值模拟32-54
• 4.1 概述32
• 4.2 旋流式燃烧器的数值模拟32-36
• 4.2.1 旋流式燃烧器的物理模型33-34
• 4.2.2 网格划分34-35
• 4.2.3 控制方程35
• 4.2.4 初始条件和边界条件35-36
• 4.3 计算结果及分析36-50
• 4.3.1 内二次风叶片角度对流场的影响36-46
• 4.3.1.1 速度分布图37-40
• 4.3.1.2 速度矢量图40-41
• 4.3.1.3 速度流线图41-43
• 4.3.1.4 旋流强度43-46
• 4.3.2 改变一次风量46-48
• 4.3.2.1 速度分布图46-47
• 4.3.2.2 速度矢量图47-48
• 4.3.3 三次风对燃烧器射流的影响48-50
• 4.3.3.1 速度分布图48-49
• 4.3.3.2 速度矢量图49-50
• 4.4 炉内空气动力场的数值模拟50-54
• 4.4.1 炉膛及燃烧器物理模型50
• 4.4.2 网格划分50-51
• 4.4.3 计算结果及分析51-54
• 第五章 燃烧器内气固两相流动的数值模拟54-69
• 5.1 概述54
• 5.2 网格划分54-55
• 5.3 两相流模型及数值解法55-60
• 5.3.1 气固两相流中颗粒的受力分析58-60
• 5.3.2 颗粒相进口条件和边界条件60
• 5.4 数值模拟结果分析60-68
• 5.4.1 不同直径颗粒60-65
• 5.4.1.1 速度分布图60-63
• 5.4.1.2 煤粉颗粒运动轨迹63-65
• 5.4.2 不同燃烧器结构65-68
• 5.4.2.1 速度分布图65-67
• 5.4.2.2 煤粉颗粒运动轨迹67-68
• 5.5 小结68-69
• 第六章 结论和展望69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况76

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 毕明树;赵耀光;;浓缩环对旋流燃烧器NO_x生成影响的数值模拟[J];热能动力工程;2012年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 赵耀光;300MW对冲燃烧锅炉低NOx燃烧数值模拟[D];大连理工大学;2011年

2 桂许龙;微扰流及进动射流低NOx燃烧器的研究[D];华中科技大学;2009年

3 蔡松;低热值煤层气燃烧器结构设计及优化的研究[D];重庆大学;2011年

4 韩贵业;一种低NOx旋流燃烧器的性能研究[D];华中科技大学;2011年

5 孙世芳;增压锅炉流动与燃烧的数值模拟[D];江苏科技大学;2010年

6 赵林岗;42m拖网渔船水动力数值计算与试验研究[D];浙江海洋学院;2012年

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本文编号：391635