富氧燃燒過(guò)程非灰輻射特性與輻射傳熱的數(shù)值模擬.pdf

1、熱輻射在燃燒和傳熱工程中起著至關(guān)重要的作用，尤其在高溫燃燒反應(yīng)設(shè)備中熱輻射可能主導(dǎo)整個(gè)系統(tǒng)的能量傳遞。因此高效精確的計(jì)算燃燒系統(tǒng)中的輻射熱傳遞是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，空氣分離/再循環(huán)煙氣技術(shù)得到大力發(fā)展，在富氧燃燒條件下?tīng)t內(nèi)煙氣成分的濃度較之常規(guī)燃燒產(chǎn)生的變化對(duì)爐內(nèi)煙氣輻射傳熱的影響不可忽視。本文主要研究富氧燃燒條件下?tīng)t內(nèi)煙氣介質(zhì)輻射特性的變化，試圖得到高效精確的煙氣介質(zhì)輻射特性模型。
　　 氣體輻射特性模型大致可分為三種類型：

2、線線模型(LBL)、譜帶模型(窄譜帶和寬譜帶)和總體模型。本文首先對(duì)各種氣體輻射特性模型進(jìn)行了歸納、總結(jié)和比較。重點(diǎn)介紹了全譜帶k分布模型(FSK)的原理，比較了FSK模型在均勻介質(zhì)和非均勻介質(zhì)中的精度和計(jì)算量，介紹了FSK模型對(duì)混合氣體的處理以及FSK模型與WSGG模型之間的關(guān)系。對(duì)幾種經(jīng)典的WSGG模型進(jìn)行對(duì)比研究，比較了Leckner、Smith和Robert等人提出的WSGG模型在空氣燃燒條件下和在富氧燃燒條件下的計(jì)算精度。

3、r>　　 其次，本文嘗試對(duì)傳統(tǒng)WSGG模型的參數(shù)進(jìn)行修正，使其適用于富氧燃燒條件。在富氧燃燒條件下，以基于高分辨率數(shù)據(jù)庫(kù)HITEMP的LBL模型和FSK模型為基準(zhǔn)模型，計(jì)算一組溫度、介質(zhì)組分比和光程路徑情況下的發(fā)射率，以發(fā)射率為比較對(duì)象，對(duì)WSGG模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和修正。本文修正的WSGG模型計(jì)算的發(fā)射率與LBL模型和FSK模型吻合的比較好，相對(duì)于現(xiàn)有的WSGG修正模型，本文修正的WSGG模型在高溫情況的精度有顯著的提高。