基于FLUENT的隧道窯NOX含量及流-固耦合散熱數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文以浙江某燒結(jié)磚隧道窯作為研究對(duì)象，以燒成工藝參數(shù)作為準(zhǔn)則，以燃燒學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)等知識(shí)作為理論支持。憑借計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)燒結(jié)磚隧道窯燒成帶NOX的生成機(jī)理與濃度分布、壓力分布、溫度分布，冷卻帶的流-固耦合散熱等進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比研究的方法。論文的研究工作主要包括以下方面：
　　1.浙江某燒結(jié)磚隧道窯作為原型，燒成帶劃分為三個(gè)區(qū)域：燒嘴區(qū)域、磚垛區(qū)域、流體區(qū)域；冷卻帶劃分為兩個(gè)區(qū)域：磚垛區(qū)

2、域、流體區(qū)域。重點(diǎn)建立湍流模型、燃燒模型、輻射傳熱模型、NOX反應(yīng)模型、流-固耦合散熱模型等。最后對(duì)各個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散化并運(yùn)用SIMPLE算法進(jìn)行數(shù)值求解。
　　2．改變風(fēng)速對(duì)燒成帶內(nèi)NOX含量的研究。NOX在隧道窯內(nèi)主要以NO的形式集中在燒嘴以及磚垛附近，窯內(nèi)的NOX包含熱力型NO和快速型NO，文中通過(guò)分析改變風(fēng)速對(duì)熱力型NO和快速型NO含量變化的影響，選擇合理的風(fēng)速可以減少NO排放量并且降低生產(chǎn)成本。
　　3．改變窯尾

3、的風(fēng)速對(duì)磚塊冷卻溫度以及溫差的研究。增加風(fēng)速窯內(nèi)氣體流動(dòng)的速度以及氣體流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，磚塊溫度逐漸下降，溫差出現(xiàn)先下降后上升的現(xiàn)象，主要是氣體在窯內(nèi)發(fā)生湍流的現(xiàn)象對(duì)溫度以及溫差的影響，選取合適的風(fēng)速可以降低磚塊上下溫差提高磚塊質(zhì)量。
　　4．不同磚塊碼放方式以及不同孔隙率對(duì)冷卻帶磚塊散熱的研究。研究表明磚塊稀碼時(shí)對(duì)窯內(nèi)氣體阻力小，流速快，溫度下降速度快于磚塊密碼?？紫堵实脑黾悠骄鶞囟纫仓饾u降低，上下溫差受湍流的影響先降低再增加最