本文關(guān)鍵詞：燃?xì)忸A(yù)混燃燒高速噴吹爐的設(shè)計及模擬

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【摘要】：本文設(shè)計了一種燃?xì)忸A(yù)混燃燒高速噴吹爐。高速噴吹爐主要由燃料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)構(gòu)成,燃燒室采用空氣夾層方式保溫,重點設(shè)計了全預(yù)混式高速多孔燃燒器。先以天然氣為燃料設(shè)計高速噴吹爐,借助數(shù)值模擬及工業(yè)實驗對設(shè)計的噴吹爐進(jìn)行研究,優(yōu)化噴吹爐設(shè)計。并借助天然氣噴吹爐的設(shè)計優(yōu)化結(jié)果來指導(dǎo)煤氣噴吹爐的設(shè)計,再進(jìn)行煤氣噴吹爐的數(shù)值模擬來驗證設(shè)計是否可靠。首先,用Fluent軟件對初步設(shè)計的高速天然氣噴吹爐進(jìn)行數(shù)值模擬,詳細(xì)分析以天然氣為燃料的高速噴吹爐中燃?xì)馀c空氣的混合過程,比較不同多孔燃燒器材料、不同初始溫度和不同負(fù)荷下噴吹爐燃燒室內(nèi)的燃燒狀況,得到燃燒室相關(guān)參數(shù)與初始溫度及負(fù)荷之間的關(guān)系方程。將初步設(shè)計的天然氣噴吹爐按真實比例加工并對其進(jìn)行工業(yè)燃燒實驗,檢驗天然氣噴吹爐設(shè)計中存在的問題,并將實驗結(jié)果與數(shù)值模擬的結(jié)果相比較,驗證數(shù)值模擬中模型、參數(shù)的選擇是否準(zhǔn)確。其次,根據(jù)天然氣噴吹爐工業(yè)試驗和數(shù)值模擬中得到的相關(guān)結(jié)論,優(yōu)化設(shè)計方案及模擬參數(shù),并指導(dǎo)設(shè)計高速煤氣噴吹爐。最后,借助Fluent對設(shè)計完成的高速煤氣噴吹爐進(jìn)行數(shù)值模擬,分析以煤氣為燃料的高速噴吹爐中燃?xì)馀c空氣的混合過程,以及燃燒室內(nèi)的燃燒狀況,得到燃燒室相關(guān)參數(shù)與初始溫度及負(fù)荷之間的關(guān)系方程,將結(jié)果與天然氣噴吹爐進(jìn)行比較。
【關(guān)鍵詞】：天然氣 煤氣 高速噴吹爐 Fluent 燃燒模擬
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK175
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景8-12
• 1.1.1 國內(nèi)能源利用現(xiàn)狀8-10
• 1.1.2 燃燒器簡介10-12
• 1.2 低熱值煤氣燃燒過程的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 天然氣噴吹爐的數(shù)值模擬及實驗研究16-49
• 2.1 引言16
• 2.2 物理數(shù)學(xué)模型及網(wǎng)格劃分16-22
• 2.2.1 物理模型16-17
• 2.2.2 數(shù)學(xué)模型17-20
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性驗證20-22
• 2.3 天然氣噴吹爐數(shù)值模擬22-44
• 2.3.1 噴吹爐整體結(jié)構(gòu)分析22-26
• 2.3.2 燃燒器不同固體材料分析26-34
• 2.3.3 不同初始溫度模擬計算34-40
• 2.3.4 不同負(fù)荷模擬計算40-44
• 2.4 天然氣噴吹爐實驗44-47
• 2.5 本章小結(jié)47-49
• 第3章 高速煤氣噴吹爐設(shè)計49-62
• 3.1 引言49-50
• 3.2 燃料系統(tǒng)的設(shè)計50-52
• 3.2.1 燃料量的計算50-51
• 3.2.2 燃料阻力特性分析51-52
• 3.3 送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計52
• 3.3.1 空氣耗量的計算52
• 3.3.2 空氣阻力特性分析52
• 3.4 燃燒系統(tǒng)的設(shè)計52-60
• 3.4.1 高速煤氣燃燒器的設(shè)計53-55
• 3.4.2 燃燒室的設(shè)計55-57
• 3.4.3 煙氣量計算57-58
• 3.4.4 煤氣燃燒產(chǎn)物溫度計算58-60
• 3.4.5 煤氣燃燒效率計算60
• 3.5 數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)60
• 3.6 本章小結(jié)60-62
• 第4章 高速煤氣噴吹爐數(shù)值模擬62-73
• 4.1 物理模型及網(wǎng)格無關(guān)性驗證62-65
• 4.1.1 物理模型62
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗證62-65
• 4.2 煤氣噴吹爐數(shù)值模擬分析65-67
• 4.3 天然氣與煤氣噴吹爐比較67-68
• 4.4 煤氣噴吹爐數(shù)值模擬結(jié)論68-72
• 4.4.1 不同初始溫度模擬計算69-70
• 4.4.2 不同負(fù)荷模擬計算70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其它成果77-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：891379