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《浙江大学》 2002年
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旋流燃烧器内气固两相流动数值试验的研究

陈云  
【摘要】: 旋流燃烧器因为能够形成中心回流区,卷吸高温烟气,促进煤粉的着火等特点,在工程上已经得到了广泛的应用。为了揭示燃烧器内气固两相流动的特性,本文对旋流燃烧器内的气固两相流动进行了比较深入的数值模拟研究。 首先,简单介绍了旋流燃烧器和气固两相流动的特点。在总结和分析了国内外学者在燃烧器内气固两相流动研究成果的基础上,确定了本文的研究对象和研究方法。 文中对目前应用较多的κ—ε模型、重正化群(RNG)的κ—ε模型及雷诺应力模型进行了理论上的分析,经过对不同旋流强度的旋转射流的计算,比较了它们在实际求解中的优劣。在计算弱旋气相流动时,RNG κ—ε模型可以满足工程上的精度需求,因而没有必要运用计算量很大的雷诺应力模型。但是,在强旋流动中,基于“有效粘性”的各个模型的计算结果和实验相差很远,只有采用雷诺应力模型才能得到较为满意的结果。在计算两相流动的时候,用的是脉动频谱随机颗粒轨道模型(FSRT)。 在求解气相场微分方程时用SIMPLE方法。 另外,本文计算了旋流燃烧器内气固两相的速度和回流区的分布,并和已有的实验数据进行了比较,同时还计算了湍动能、湍能耗散、雷诺应力和湍流强度等反映湍流的物理量。 针对双调风旋流燃烧器,本文运用计算机辅助试验(CAT)方法对一次风速度,内、外二次风的叶片开度及内、外二次风速度对燃烧器内流场的影响进行了数值试验,得出了双调风旋流燃烧器推荐使用的二次风叶片开度和速度值范围,为工程应用提供了理论依据。 对于颗粒相,应用“平均体积法”得出了其在燃烧器内各个截面上的浓度分布,并模拟了不同直径颗粒的随机运动轨迹。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TK223.23

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