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双预热蓄热式环形加热炉炉压控制及换向对炉内压力波动的影响

, 季洪春 , 程淑 , 伍成波 , 雍海泉

钢铁

蓄热式燃烧技术中,炉压控制和换向时造成的炉压波动是一个非常重要的问题。根据模化理论,发现在各个流量工况下,各段内的压力均可以通过改变各段的鼓风量和排烟量来调节,控制尾部烟道排烟是最佳的控制方法。当加热段段内集中换向时,各段压力波动幅度平均在3~5 Pa;换向周期中,压力最低点均出现在内环鼓风,外环抽风的工况下,而压力最高点则出现在第2加热段第二次换向的过程中;炉压总体波动不大,对加热炉安全运行影响不大。如采用单个烧嘴时序换向,则其对炉压的影响可以降到最低。

关键词: 空煤气双预热蓄热式;环形加热炉;燃烧换向;压力波动;炉压控制

大型蓄热式环形加热炉冷态流场试验分析

, 程淑 , 伍成波 , 雍海泉 , 季洪春

钢铁

根据模化理论,针对某大型高炉煤气双蓄热式环形加热炉,按照10:1的比例建立了实物模型.根据二维PIV测试技术的原理,用高速摄像仪对各加热段炉膛进行示踪粒子拍摄和速度分布测量.研究发现从烧嘴喷出的气流,一般不会从正对的第一个吸风口吸出,越靠近均热段的喷口气流越不容易被最近的排烟口排出,从而延长了炉气在炉内的停留时间,避免了烟气短路;炉膛截面速度变化较大,距离烧嘴口越远,截面上速度越平缓;在一定的气流喷射角度下,喷嘴口两侧有气流旋涡产生;流量越大,气流越容易到达对侧炉墙.

关键词: 空煤气双蓄热燃烧技术 , 环形加热炉 , PIV测试技术 , 速度分布

窄通道过冷沸腾汽化核心密度及汽泡脱离频率的影响因素

李佳 , , 陈德奇 , 张俊琦

工程热物理学报

本文以水为工质,研究了工况参数对竖直矩形窄缝流道内上升过冷流动沸腾的汽化核心密度和汽泡脱离频率的影响。研究发现,流道间隙越小则汽化核心密度越大,汽化核心密度和最小成核半径存在定量关系;热流密度增大、过冷度降低或压力升高都使汽泡脱离频率增大,热流密度增大时,压力对汽泡脱离频率的影响增大。

关键词: 窄流道 , 过冷沸腾 , 汽泡脱离频率 , 汽化核心密度

基于汽泡附壁接触直径的窄流道汽泡脱离预测模型

任松 , 陈德奇 , , 袁德文 , 刘斌

工程热物理学报

汽泡脱离是沸腾系统中非常重要的现象,对沸腾流动和传热都有重要的影响。汽泡脱离过程是非常复杂的,受到系统工况参数以及物性参数的综合影响;但汽泡在生长过程中的受力状况是决定汽泡发生脱离的根本因素。对于窄流道内的汽泡,由于受到流道壁面的限制,汽泡与加热壁面间将存在较大的接触面。本文基于汽泡生长过程中的附壁接触直径,详细分析作用在汽泡上的各个受力,并建立各个受力的计算关系式,从而得到汽泡脱离的预测模型。模型采用本研究小组在竖直窄流道内得到的实验数据进行了验证,预测结果与实验研究吻合很好。

关键词: 汽泡脱离直径 , 预测模型 , 窄流道 , 流动沸腾

双预热蓄热式环形加热炉炉压控制及换向对炉内压力波动的影响

, 季洪春 , 程淑 , 伍成波 , 雍海泉

钢铁

蓄热式燃烧技术中,炉压控制和换向时造成的炉压波动是一个非常重要的问题.根据模化理论,发现在各个流量工况下,各段内的压力均可以通过改变各段的鼓风量和排烟量来调节,控制尾部烟道排烟是最佳的控制方法.当加热段段内集中换向时,各段压力波动幅度平均在3~5 Pa;换向周期中,压力最低点均出现在内环鼓风,外环抽风的工况下,而压力最高点则出现在第2加热段第二次换向的过程中;炉压总体波动不大,对加热炉安全运行影响不大.如采用单个烧嘴时序换向,则其对炉压的影响可以降到最低.

关键词: 空煤气双预热蓄热式 , 环形加热炉 , 燃烧换向 , 压力波动 , 炉压控制

窄流道内压力对汽泡动力学特性的影响

袁德文 , , 陈德奇 , 陈军

工程热物理学报

本文采用流道间隙为2 mm和2.5 mm的实验段,以水为工质,对流动过冷沸腾时不同压力下汽泡动力学特性进行了研究.发现在较高压力下,壁面要达到更高的过热度才会出现汽泡,汽泡生长时间更长,汽泡直径较小,生长速度较低;较高压力下生长的汽泡成串排列在加热壁面上,其沿壁面滑移距离随着过冷度和热流密度的增加而增大.较高压力下小汽泡容易发生滑移现象的原因在于高压力使气泡的直径减小,导致气泡的受力发生改变,而使气泡的行为发生改变.

关键词: 窄流道 , 汽泡动力学 , 压力效应

渐扩切向槽式低压旋流喷流场数值模拟

冉景煜 , 张力 , 辛明道 , , 伍成波

工程热物理学报

提出有渐扩切向槽式旋流雾化喷嘴的三维流动数学模型,并采用κ-ε/RNG模型,应用SIMPLE方法数值模拟了在切向槽不同渐扩角度θ时喷嘴内流场特性.结果表明:渐扩切向槽偏转角θ对其流场特性影响较大,偏转角θ为负值时,喷嘴出口处回流较大,θ为较大的正值,喷嘴内流体流动越易形成实心的锥体,但其能量损失增加较大,当偏转角θ=5.8°可实现喷嘴出口处无回流,且流动损失较小,雾化角也比较大.

关键词: 渐扩切向槽 , 旋流雾化喷嘴 , 数值研究

大型蓄热式环形加热炉冷态流场试验分析

, 程淑 , 伍成波 , 雍海泉 , 季洪春

钢铁

根据模化理论,针对某大型高炉煤气双蓄热式环形加热炉,按照10∶1的比例建立了实物模型。根据二维PIV测试技术的原理,用高速摄像仪对各加热段炉膛进行示踪粒子拍摄和速度分布测量。研究发现从烧嘴喷出的气流,一般不会从正对的第一个吸风口吸出,越靠近均热段的喷口气流越不容易被最近的排烟口排出,从而延长了炉气在炉内的停留时间,避免了烟气短路;炉膛截面速度变化较大,距离烧嘴口越远,截面上速度越平缓;在一定的气流喷射角度下,喷嘴口两侧有气流旋涡产生;流量越大,气流越容易到达对侧炉墙。

关键词: 空煤气双蓄热燃烧技术;环形加热炉;PIV测试技术;速度分布

连续退火炉中保护气氛及结构特性对带钢冷却特性的影响

, 毛鸣汐

钢铁

采用标准k-ε紊流模型,对连续退火炉中快冷段局部带钢的二维非稳态温度场进行CFD模拟,模拟与实际结果吻合较好.研究结果表明:从温度均匀性和冷却速度来看,当氢气体积分数为30%时,冷却效果最佳;控制最优的冷却速度可以通过控制带钢初始温度、带钢与风箱间距和冷却气体喷出速度、冷却介质的含量等参数来实现.

关键词: 连续退火 , 快速冷却 , 非稳态 , 数值模拟

窄流道内过冷流动沸腾汽泡生长的数值研究

何川 , , 赵琴 , 龙天渝 , 辛明道

工程热物理学报

本文提出了界面质点标记法与局部网格加密法相结合的方法来模拟界面移动,并对窄缝流道内流动沸腾时加热面上汽泡的生长进行了数值模拟验证,模拟结果与试验结果吻合较好,误差在士8.6%以内.该模拟方法可以较准确地对有相变的界面移动问题进行数值模拟.

关键词: 界面移动 , 汽泡生长 , 界面质点标记法 , 局部网格加密法 , 数值模拟

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