聚合射流技術作為一種新型的吹氧技術，因其能達到比傳統(tǒng)超音速射流更顯著效果而受到廣泛關注，并在世界范圍內得到推廣應用。電爐用聚合射流氧槍已陸續(xù)應用于我國各大鋼廠，并且已經在實踐中證明了此項技術的先進性，但是對于此項技術在轉爐上的應用研究甚少。目前對聚合射流氧槍的研究大都集中在冷態(tài)的射流特性等方面，對于熱態(tài)的燃氣伴隨流的研究卻很少，本文對聚合射流氧槍的燃氣伴隨流進行數值模擬，為聚合射流氧槍的設計優(yōu)化和生產操作提供一定的依據。本文以某鋼廠120t轉爐的聚合射流氧槍為研究對象，建立物理模型，選擇合適的數學模型，通過數值模擬對聚合射流做基礎研究，并研究不同的結構參數和工藝參數對燃氣伴隨流長度的影響。結果表明：（1）聚合射流對周圍氣體卷吸小，能在很長距離內仍保持出口直徑和速度，勢能核心區(qū)變長。（2）在相同條件下，隨著伴隨氣體分子量的減小，對主氧氣射流的保護作用越強，能減少其對周圍氣體的卷吸，減緩速度衰減。（3）影響燃氣伴隨流長度的結構參數主要有燃料孔寬度、燃料孔與副氧氣孔的間距和夾角等。隨著燃料孔寬度的增大，燃氣伴隨流長度逐漸增加；隨著燃料孔與副氧氣孔間距的減小，燃氣伴隨流長度逐漸增加；燃料孔與副... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 引言
    1.2 轉爐氧槍概述
        1.2.1 轉爐煉鋼用氧技術的發(fā)展
        1.2.2 轉爐氧槍的發(fā)展
        1.2.3 氧槍噴頭設計的主要要求
        1.2.4 氧槍主要參數的選擇
    1.3 聚合射流氧槍
        1.3.1 聚合射流技術的概述
        1.3.2 聚合射流氧槍
        1.3.3 聚合射流氧槍在轉爐中的應用
        1.3.4 聚合射流氧槍在電爐中的應用
        1.3.5 聚合射流氧槍在國內的應用前景
    1.4 燃料燃燒
        1.4.1 燃燒概述
        1.4.2 燃燒方式與火焰結構
        1.4.3 氣體燃料的擴散燃燒
        1.4.4 湍流擴散燃燒
    1.5 課題研究的內容和創(chuàng)新性
        1.5.1 課題研究的內容
        1.5.2 課題研究的創(chuàng)新性
2. 聚合射流的理論基礎
    2.1 一維可壓縮流理論
    2.2 高溫下射流的流動特性
    2.3 自由射流的沿程卷吸
    2.4 聚合射流的特性
    2.5 射流擴散火焰
        2.5.1 層流射流擴散火焰
        2.5.2 湍流射流擴散火焰
3. 聚合射流氧槍模型的建立
    3.1 氧槍噴頭尺寸的確定
        3.1.1 馬赫數的選擇及單孔供氧流量的計算
        3.1.2 拉瓦爾噴管各部分尺寸的確定
    3.2 物理模型的建立及網格的劃分
        3.2.1 建立物理模型
        3.2.2 劃分網格
    3.3 數學模型的建立
        3.3.1 基本控制方程
        3.3.2 湍流模型
        3.3.3 傳熱模型
        3.3.4 組分傳輸模型
        3.3.5 非預混燃燒模型
    3.4 邊界條件選取
4. 數值模擬的結果及分析
    4.1 聚合射流氧槍的基礎研究
        4.1.1 傳統(tǒng)超音速射流與聚合射流的比較
        4.1.2 不同的伴隨氣體對聚合射流流場的影響
    4.2 影響燃氣伴隨流長度的結構參數
        4.2.1 不同的燃料孔寬度對燃氣伴隨流長度的影響
        4.2.2 不同的孔間距對燃氣伴隨流長度的影響
        4.2.3 燃料孔與副氧氣孔的夾角不同對燃氣伴隨流長度的影響
    4.3 影響燃氣伴隨流長度的工藝參數
        4.3.1 不同的燃料成分對燃氣伴隨流長度的影響
        4.3.2 不同的伴隨壓力對燃氣伴隨流長度的影響
        4.3.3 不同的環(huán)境溫度對燃氣伴隨流長度的影響
        4.3.4 通入不同的燃料與副氧氣量對燃氣伴隨流長度的影響
5.結論
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3118488