旋流燃氣灶的數(shù)值模擬與優(yōu)化研究.pdf

1、目前，國內(nèi)民用燃氣具行業(yè)新型燃燒器的研發(fā)主要依靠試驗方法，結(jié)構(gòu)上的每一改變，都必須通過大量的試驗才能確定其效果。這種研發(fā)方式存在周期長、成本高的問題。本文以旋流型燃氣灶為對象，研究探討燃氣灶燃燒的數(shù)值模擬方法。 為合理確定數(shù)值模擬所需的重要邊界條件和正確修正燃燒模型，論文以甲烷為燃料分別開展了旋流燃燒器的實驗研究和數(shù)值模擬研究。在試驗時，按照國家標(biāo)準(zhǔn)測得了灶臺面溫度、百葉窗表面溫度、局部火焰溫度、產(chǎn)物中一氧化碳含量以及熱效率。在

2、數(shù)值模擬時，采用了渦耗散燃燒模型，分段線性比熱，利用FLUENT軟件，得到了火焰的溫度場、濃度場和鍋底熱流量。通過比較，發(fā)現(xiàn)最初的模擬結(jié)果在火焰溫度方面比實驗結(jié)果高出很多。為解決這一問題，引入等效比熱系數(shù)的概念對原燃燒模型進行修正，研究指出，在等效比熱系數(shù)為2.2時，模擬結(jié)果和實驗結(jié)果基本吻合。為建立旋流燃氣燃燒器數(shù)值試驗平臺解決了關(guān)鍵問題。 論文利用該模擬方法，對旋流燃燒器的火焰特性進行了研究，結(jié)果表明：火焰之間相互搭接，火焰