濃淡旋流煤粉燃燒器的數(shù)值模擬與改進(jìn).pdf

1、旋流煤粉燃燒器因?yàn)槟軌蛐纬奢^大的中心回流區(qū),卷吸高溫?zé)煔?促進(jìn)煤粉的著火和穩(wěn)燃,在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。燃燒器內(nèi)發(fā)生著多相流、燃料分解、燃燒等復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)的數(shù)值模擬技術(shù)迅速發(fā)展和成熟,對(duì)于流動(dòng)、傳熱、燃燒、化學(xué)反應(yīng)、多相流等問(wèn)題的高精度數(shù)值預(yù)測(cè)使其在越來(lái)越多的工程中得到推廣和應(yīng)用。
　　本文采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent中的Realizable k-ε模型研究了

2、在冷態(tài)工況下風(fēng)道的風(fēng)量分配,二次旋流風(fēng)的旋流強(qiáng)度和位置對(duì)回流區(qū)的分布、形狀及其大小的影響,總結(jié)其規(guī)律,從而達(dá)到在理論上指導(dǎo)燃燒器結(jié)構(gòu)改進(jìn)的目的。研究表明,旋流燃燒器存在較強(qiáng)的回流,二次旋流風(fēng)的卷吸牽引作用較為明顯,一次旋流風(fēng)與二次旋流風(fēng)得到及時(shí)的混合,在混合處湍動(dòng)較為劇烈。由于旋流風(fēng)的擴(kuò)展特性,一、二次風(fēng)在混合之后向燃燒器的外端擴(kuò)展,燃燒器的軸線附近出現(xiàn)較強(qiáng)的回流,但同時(shí)也造成噴火口沿徑向方向上的速度差異過(guò)大。差異過(guò)大容易引起火焰的偏移

3、甚至分叉等問(wèn)題。
　　在實(shí)際運(yùn)行中,為保證火焰的推力均勻,往往采取增大一次風(fēng)量的辦法,結(jié)果使得燃燒不夠穩(wěn)定,模擬結(jié)果與這些現(xiàn)象得到了吻合。在對(duì)燃燒器的熱態(tài)模擬中,采用離散相模型中的拉格朗日隨機(jī)軌道模型和非預(yù)混燃燒模型,探明煤粉顆粒的濃淡分離的機(jī)理和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),并對(duì)流場(chǎng)、氧氣濃度場(chǎng)和溫度場(chǎng)等進(jìn)行分析。研究表明起到濃淡分離途徑是通過(guò)一次風(fēng)道的斜面碰撞反射,顆粒濃相在內(nèi)側(cè),進(jìn)入膛體后主要分布在燃燒器接近壁面的區(qū)域附近。適當(dāng)增大擴(kuò)錐的角度有