学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

旋喷结合水泥分解炉流动和反应特性的研究

作　者: 曾令艳
导　师: 刘文铁
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 分解炉煤粉燃烧碳酸钙分解数值模拟
分类号: TQ172.622.26
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 83次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

新型干法水泥生产技术是当今最先进的水泥生产工业方法,其中分解炉是新型干法窑系统中的核心设备之一,分解炉性能直接影响到整个系统的性能指标和运行稳定性。为了深入探究其内在的规律,为系统运行诊断分析、优化工程设计、优化系统组合和新技术开发等提供依据。本文以分解炉作为研究对象,并结合实际系统的操作数据对模型进行了验证,从规律上探讨部分工业参数对系统性能指标的综合影响,得出了一些有实际使用价值的结论。以计算流体力学(Computational Fluid Dynamics CFD)为理论基础的数值模拟技术能对流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题进行准确的预测,因此在工程中得到越来越多的推广和应用。将数值模拟方法应用于分解炉的流场研究,进而优化其结构和操作参数,提高其各项性能,可以节省大量的开发费用,还能大大缩短研发周期,这对于分解炉的开发具有重要的理论意义和工程应用价值。本文采用欧拉双流体模型中的雷诺应力模型。压力和速度耦合采用SIMPLE方法,其余各项均采用一阶迎风格式,TDMA逐面迭代及低松弛因子。炉内的化学反应采用有限速率/涡耗散模型,模拟了DD型旋喷结合水泥分解炉的流动及炉内物料的反应状况。分析了数值实验所得结果,全面、细致、直观地反映出旋喷结合分解炉内生料分解、煤粉燃烧、分解炉中心线及各切面上速度矢量、温度场、速度场、组分浓度场等的影响规律性。并得出了相应的结论,为其他研究者分析分解炉内的气固两相运动规律和煤粉燃烧以及碳酸钙分解过程提供有利的理论依据和分析手段。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 关于新型干法水泥生产技术  9-11
    1.1.1 新型干法水泥生产技术的发展  9-11
  1.2 国内研究状况  11-16
    1.2.1 国内目前的研究状况  13-16
    1.2.2 水泥生产原燃料及配料  16
  1.3 课题研究的目的和内容  16-17
  1.4 本章小结  17-18
第2章分解炉内流动反应模型及模拟方法  18-27
  2.1 引言  18
  2.2 研究的模型  18-19
  2.3 研究方法  19-26
    2.3.1 湍流模型  20-22
    2.3.2 组分输运与化学反应流动的模型  22-25
    2.3.3 能量守恒方程  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章模型化条件下分解炉内气固两相流动  27-33
  3.1 引言  27
  3.2 分解炉模型的网格结构  27-28
  3.3 模型化分解炉气—固两相流动的数值模拟  28-31
    3.3.1 模拟方法  28
    3.3.2 边界条件  28-29
    3.3.3 模拟结果及分析  29-31
  3.4 本章小结  31-33
第4章模型化条件下分解炉流动和反应特性的模拟  33-53
  4.1 引言  33
  4.2 模拟方法  33-34
  4.3 模拟结果  34-52
    4.3.1 三次风低温进入炉膛  34-38
    4.3.2 三次风高温进入炉膛  38-42
    4.3.3 增加煤粉和生料质量  42-49
    4.3.4 炉内煤粉脱硫的模拟  49-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章分解炉炉内流动及反应的模拟  53-70
  5.1 引言  53
  5.2 模型结构  53
  5.3 模拟方法  53-55
  5.4 模拟结果  55-61
  5.5 两种模型模拟结果对比  61-68
  5.6 计算结果与试验对比  68-69
  5.7 本章小结  69-70
结论  70-71
参考文献  71-75
攻读学位期间发表的学术论文  75-77
致谢  77

旋喷结合水泥分解炉流动和反应特性的研究

内容摘要

全文目录

相似论文