W型火焰锅炉炉膛内数值模拟研究

摘要

随着计算机软硬件技术的飞速发展，以计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，简写 CFD)为理论基础的数值模拟技术迅速发展和成熟，并在诸如模拟复杂的燃烧器工作、锅炉过热器模拟等领域中得到了众多工程实践的证实。CFD技术对这些领域中流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题的高精度数值预测使其在越来越多的工程中得到推广和应用。
　　本文针对安顺电厂W型火焰锅炉，使用CFD仿真软件FLUENT6.0对炉膛内二维稳态流场进行了数值模拟，分析了在锅炉冷态下不同工况的空气动力场、压力场、空气密度场。对于不同工况得到结论：调整一次风对动力场影响比二次风明显,改变一次风可作为粗调手段，改变二次风可作为微调手段；适当的分级配风比例会对炉膛内空气动力场、燃烧更为有利；减小拱部倾角是提高拱上风主射流火焰的穿透深度的有效方法等等。模拟结果对实际运行提供了参考。

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第一章 绪 论

1.1 选题研究背景

1.2 技术发展现状

1.3 炉膛内过程数值模拟综述

1.4 本文的研究目的和任务

1.5 本章小结

第二章 炉膛内数值模拟

2.1.基本守恒方程

2.2.流动模型

2.3.两相流模型

2.4 挥发分释放模型

2.5 辐射模型

2.6 气相湍流燃烧

2.7 焦炭的燃烧反应模型

2.8 本章小结

第三章 W 型火焰锅炉的特性分析

3.1 W 型火焰锅炉的基本结构

3.2 W 型火焰锅炉的优点

3.3 W 型火焰锅炉存在的问题

3.4 不同燃烧器在国内 W 型火焰锅炉上的应用

3.5 本章小结

第四章 FLUENT 软件概述

4.1 FLUENT 软件构成

4.2 FLUENT 前处理

4.3 FLUENT 求解步骤

4.4 FLUENT 边界条件的设置

4.5 FLUENT 后处理

4.6 本章小结

第五章 安顺电厂锅炉炉膛内数值模拟

5.1 数值模拟的基本原理

5.2 热态炉冷模试验研究

5.3 研究对象的基本情况

5.4 模拟结果与分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录

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