非黑体高温烟气对单颗粒半透明水滴蒸发的辐射特性研究

摘要

喷雾蒸发冷却技术在钢厂转炉和电炉烟气处理工程中有广泛的应用，对于喷雾蒸发机理的研究是建立在单个水滴蒸发的研究基础上的。本文综合考虑了高温烟气辐射光谱特性、水滴内部环流、随温度变化的热物性、以及Stefan 流等因素，建立较完整的非等温蒸发模型，采用指数宽谱带模型法，求出不同组分的高温烟气的谱带发射率，并结合水滴内部辐射吸收分布模型，得出了不同烟气组分浓度下辐射吸收对水滴蒸发时间的定量影响。结果发现：非黑体高温混合烟气对水滴蒸发作用较明显，而其中对辐射起主导作用的是CO2；混合烟气温度越低，辐射发射率越大，烟气温度越高，忽略热辐射造成的误差越小。高温烟气对半透明单颗粒喷雾水滴辐射蒸发特性的数值计算研究，为进一步研究液滴群在高温烟气中的蒸发提供一定的理论基础。