推钢式加热炉内煤燃烧的传热及离散相模拟研究

摘要

加热炉的数学建模和数值模拟是一项困难的工作,因为其几何结构的复杂性以及所涉及的传热和燃烧现象。离散煤粒燃烧和钢坯的周期性瞬态运动进一步加剧了这一复杂性。对煤粉燃烧器的推钢式钢坯加热炉进行三维模拟,利用商用软件ANSYSFluent15.0对炉内流体流动和传热进行了数值模拟,并编制了炉内三维瞬态程序,对周期性移动钢坯内的热扩散进行了数值模拟。然后,采用迭代法,通过对炉和钢坯的耦合模拟,对实际过程进行建模。这种耦合大大减少了计算量,对精度影响不大。通过将结果与实际设备的数据进行比较,模拟结果与实验数据基本吻合,即所提出的方法适用于模拟系统。