旋流式燃烧器炉内空气动力场的数值模拟

摘要

本文以某电厂2号锅炉旋流式煤粉燃烧器为研究对象，对中心给粉旋流式燃烧器进行了数值模拟。气相流场的计算采用气相作为连续介质基于欧拉系下的RNGK—ε模型，颗粒相的计算是基于拉格朗日坐标系下能反映出颗粒运动复杂经历和与壁面碰撞的随机轨道模型，通过颗粒与流体耦合的PISC算法，对燃烧器内部的气固多相流动进行了数值模拟。分析了旋流燃烧器不同的旋流叶片角度等因素对气相速度场的影响，揭示了气流和颗粒在燃烧器内的运动特点及分离机理。模拟了炉内气流组织，揭示了中心给粉旋流式燃烧器的稳燃机理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究动态

1.2.1国外研究动态

1.2.2国内研究动态

1.3论文的主要工作内容

1.3.1研究对象

1.3.2研究内容

第二章 锅炉及燃烧器的技术特性

2.1 EI-DRB型燃烧器的工作原理

2.2浓淡旋流煤粉燃烧器

2.3中心给粉旋流式浓淡煤粉燃烧器

第三章CFD数值模拟的基本理论及方法

3.1 CFD概述

3.2数值模拟计算软件

3.2.1模拟网格划分软件GAMBIT

3.2.2数值模拟计算软件FLUENT

3.2.3图形处理软件Tecplot

3.3湍流流动及其数学模型

3.3.1湍流的数值模拟方法

3.3.2湍流模型的选取

3.3.3 Boussinesq假设

3.4基本控制方程

第四章 旋流式燃烧器及炉内空气动力场的数值模拟

4.1概述

4.2旋流式燃烧器的数值模拟

4.2.1旋流式燃烧器的物理模型

4.2.2网格划分

4.2.3控制方程

4.2.4初始条件和边界条件

4.3计算结果及分析

4.3.1内二次风叶片角度对流场的影响

4.3.2改变一次风量

4.3.3三次风对燃烧器射流的影响

4.4炉内空气动力场的数值模拟

4.4.1炉膛及燃烧器物理模型

4.4.2网格划分

4.4.3计算结果及分析

第五章燃烧器内气固两相流动的数值模拟

5.1概述

5.2网格划分

5.3两相流模型及数值解法

5.3.1气固两相流中颗粒的受力分析

5.3.2 颗粒相进口条件和边界条件

5.4数值模拟结果分析

5.4.1不同直径颗粒

5.4.2不同燃烧器结构

5.5小结

第六章结论和展望

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况