圓筒型管式爐輻射室熱態(tài)傳熱試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、本研究根據(jù)圓簡(jiǎn)型管式加熱爐自身的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，結(jié)合四角切圓和旋流的燃燒方式，提出一種在螺旋向上的，旋流中央增加錐形的輻射墻來(lái)強(qiáng)化輻射傳熱的燃燒方式。通過(guò)搭建小型的圓筒型管式爐的小試裝置進(jìn)行了單直噴，四小直噴，旋噴的熱態(tài)傳熱對(duì)比試驗(yàn)，在無(wú)換熱介質(zhì)的傳熱實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是大石油液化氣流量還是小石油液化氣流量，旋流燃燒的效果明顯好于其它燃燒方式。在以水為換熱介質(zhì)的有載荷傳熱實(shí)驗(yàn)中，旋流燃燒方案仍然好于其它方案，水管的出水溫度更高，排煙溫度更低。

2、 通過(guò)對(duì)單直噴，四小直噴以及旋噴三種流動(dòng)方式的冷態(tài)數(shù)值模擬，得到了三種不同流動(dòng)方式的速度場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)旋流噴射器的4個(gè)燃燒器以45。傾斜向上的布置，形成了旋轉(zhuǎn)的渦旋，增強(qiáng)了燃料助燃空氣的混合，同時(shí)穩(wěn)定了氣流，增加燃料和助燃?xì)庠跔t膛內(nèi)的停留時(shí)間。旋流燃燒器中輻射錐的設(shè)置起到了導(dǎo)流的作用，使得流體由中心向周圍擴(kuò)展，錐形的設(shè)計(jì)使得流體擴(kuò)展的直徑逐漸變大，同樣起到增加流體在爐膛內(nèi)停留時(shí)間的作用。 通過(guò)對(duì)四小直噴和旋噴兩種燃燒方式的熱態(tài)

3、三維數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)測(cè)得爐膛內(nèi)的不同位置設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的溫度垂直分布曲線與數(shù)值模擬得到的相同位置的溫度分布曲線，曲線變化的趨勢(shì)接近，出口煙氣的溫度值誤差較小。通過(guò)對(duì)比兩種不同燃燒方式的數(shù)值模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)旋噴燃燒的溫度場(chǎng)分布比短焰直噴的直流燃燒方式均勻，爐膛底部輻射錐的導(dǎo)流作用明顯，火焰既沒(méi)有舔到爐管，又使得高溫?zé)煔飧咏闹艿臓t管，直接強(qiáng)化了爐膛中下部的傳熱。而旋流燃燒由于旋流產(chǎn)生的渦旋作用，不僅增加了燃料和助燃空氣在爐膛中下部的停留