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燃气热风采暖及燃气暖风机流场换热的研究

作　者: 李庆凯
导　师: 马景骏
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 热能工程
关键词: 燃气热风采暖燃气暖风机 SIMPLE方法数值模拟
分类号: TK124
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 128次
引　用: 2次
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内容摘要

随着我国经济持续快速发展,人们生活水平的提高,环保意识的增强,能源结构调整,以及住房制度、供热制度的改革,西气东输、俄气南进等燃气工程计划的实施,作为一种清洁高效的能源的燃气得到广泛应用。燃气采暖已经成为一种蓬勃发展的采暖手段。燃气热风采暖是燃气采暖其中一种重要采暖方式,它具有方便、舒适、清洁、易于控制、节约电力等优点,特别适用于无集中采暖或需间歇采暖的公用建筑、别墅及工业企业的车间热风采暖。燃气暖风机是燃气采暖的主要设备。本文对燃气暖风机的流场进行了数值模拟,是黑龙江省科技厅“高寒地区间歇式燃气采暖系统”项目的一部分。本文首先介绍燃气暖风机的结构、原理和类型,然后给出了本文研究的暖风机形式,并编写程序计算了暖风机的烟气焓温、烟气量等重要参数。对该燃气暖风机流场的模拟计算的数值方法进行了讨论,详细介绍控制方程、湍流模型、辐射模型和网格生成方法、控制方程的离散方法、SIMPLE算法等内容。在此基础上,利用大型商用软件FLUENT对燃气暖风机换热流场进行了三维稳态的数值模拟,分别对不同换热管布置的三种情况进行了模拟,得出暖风机流场传热、传质过程的模拟结果,并对其进行了比较分析。

全文目录

第1章绪论  8-14
  1．1 课题的背景情况与意义  8-10
  1．2 燃气能源及燃气采暖的特点  10-13
    1．2．1 燃气能源的优势  10-11
    1．2．2 燃气采暖系统的特点  11-12
    1．2．3 燃气热风采暖的特点  12-13
  1．3 本文主要的研究内容  13-14
第2章燃气暖风机和燃气燃烧基本理论  14-33
  2．1 燃气暖风机  14-20
    2．1．1 燃气暖风机原理与结构  14-17
    2．1．2 燃气暖风机主要类型  17-20
  2．2 燃气燃烧基本理论  20-30
    2．2．1 气体燃料燃烧的过程和特点  20-22
    2．2．2 燃烧所需空气量的计算  22-24
    2．2．3 燃烧时烟气量的计算  24-26
    2．2．4 烟气焓温的计算  26-29
    2．2．5 燃气暖风机的热平衡计算及热效率  29-30
  2．3 本文研究的暖风机  30-32
  2．4 本章小结  32-33
第3章三维流场计算的数值方法  33-61
  3．1 数学模型  33-34
    3．1．1 基本控制方程  33-34
  3．2 湍流和湍流模型  34-41
    3．2．1 湍流现象概述  34-35
    3．2．2 湍流数值模拟的主要方法  35-36
    3．2．3 湍流模型  36-41
  3．3 辐射模型  41-48
    3．3．1 辐射传播方程  41-43
    3．3．2 辐射传播方程的应用范围  43
    3．3．3 离散传播辐射模型(DTRM)  43-45
    3．3．4 P-1辐射模型  45-46
    3．3．5 Rosseland辐射模型  46-47
    3．3．6 DO辐射模型  47
    3．3．7 几种常用辐射模型的比较  47-48
  3．4 控制方程离散化及边界处理  48-55
    3．4．1 控制方程离散化  48-51
    3．4．2 边界条件处理  51-54
    3．4．3 网格划分  54-55
  3．5 SIMPLE算法  55-60
    3．5．1 算法简介  55-59
    3．5．2 迭代方法及松弛因子  59-60
  3．6 本章小结  60-61
第4章燃气暖风机三维流场数值计算结果与分析  61-71
  4．1 FLUENT 软件介绍  61-62
  4．2 计算区域  62-64
  4．3 计算区域的网格  64-65
  4．4 边界条件  65-66
  4．5 计算结果及分析  66-71
    4．5．1 计算结果  66-70
    4．5．2 结果分析  70-71
结论  71-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文  75-76
致谢  76-77
附录  77-80

燃气热风采暖及燃气暖风机流场换热的研究

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