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《武汉理工大学》 2009年
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DDC-ILC型预分解炉混合燃烧数值模拟

付春磊  
【摘要】: 预分解新型干法水泥生产技术是目前水泥生产的最先进的技术,分解炉是新型干法水泥生产线上预分解技术的核心设备和关键技术装备之一,其性能优劣直接影响到系统能耗、环保排放以及整个系统的生产效率。分解炉系统内部的流场非常复杂,燃料燃烧和生料分解这两个反应是悬浮于气流中进行的,各过程相互制约,使得分解炉系统的设计和开发具有很大的难度。长期以来,分解炉的设计方法主要是依靠试验及由大量实验数据归纳出的经验公式。 以计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)为理论基础的数值模拟技术能对流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题进行准确的预测,因此在工程中得到越来越多的推广和应用。将数值模拟方法应用于分解炉的流场研究,进而优化其结构和操作参数,提高其各项性能,可以节省大量的开发费用,还能大大缩短研发周期,这对于分解炉的开发具有重要的理论意义和工程应用价值。 本文采用CFD数值模拟的方法对2100t/d,DDC-ILC型分解炉内三维湍流流场进行了数值模拟研究。在建立模型过程中,基本保证了分解炉几何结构的完整真实性。在划分计算网格时,采用了混合网格生成技术,并对细小的结构进行了网格的局部细化。这些措施都保证了计算结果能够更加真实的描述分解炉流场中的各种流动特征。对气相流场描述时,采用了标准k-ε双方程湍流模型,该模型对于分解炉内部的旋流流动模拟更合理。对炉内生料及煤粉颗粒的运动则采用随机颗粒轨道模型进行模拟。该模型的优点是能够模拟有复杂经历的颗粒相,并且能够模拟颗粒的湍流扩散和气固相之间的耦合作用。对煤粉的燃烧模拟则采用了非预混燃烧模型,燃烧辐射模型采用P-1模型。在数值计算时,对气体的控制方程采用控制容积法进行离散,差分格式为二阶迎风差分,离散方程组的压力速度耦合采用SIMPLE算法,求解方程采用TDMA逐面迭代和低松弛因子。对于颗粒的常微分控制方程组则采用数值积分的方法求得解析解。模拟结果得到了炉内气体流动状态、颗粒运动规律、煤粉燃烧状态及煤粉和轮胎胶粉混合燃烧状态等多项参数,全面精细直观的反应了炉内的流动状态。模拟结果符合炉内的流动趋势,为分析DDC-ILC分解炉内的流动规律和化学反应提供了有效信息,也为分解炉的结构优化和实际操作参数的选取提供了重要的理论依据。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ172.62

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尚庆,张健,周力行;旋流燃烧室内颗粒运动的数值模拟[J];工程热物理学报;2004年03期
2 黄来,陆继东,任合斌,胡芝娟,王世杰;双喷腾分解炉中燃烧和分解耦合数值的模拟[J];硅酸盐学报;2004年10期
3 郑建祥,刘文铁,赵云华,赵修建,陆慧林;分解炉内气固两相流动特性的数值模拟[J];硅酸盐学报;2005年07期
4 谢峻林;梅书霞;;SLC-S分解炉增加物料进口时气固两相流场的数值模拟(英文)[J];硅酸盐学报;2007年10期
5 梅书霞;谢峻林;;不同三次风速下分解炉二相流场的数值模拟[J];化学工程;2007年09期
6 毛娅;陈作炳;陈定方;卢海波;豆海健;;基于两相流理论的RSP型分解炉三维流场数值模拟研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年06期
7 叶旭初;李祥东;胡道和;;喷旋管道式分解炉内燃烧、分解过程的CFD模拟[J];南京工业大学学报(自然科学版);2006年01期
8 熊会思;预热器和分解炉的发展(一)[J];新世纪水泥导报;2002年05期
9 黄来,陆继东,胡芝娟,吴君棋,陶从喜,彭学平;旋喷结合分解炉内流场在不同结构和入口条件下的数值模拟[J];水泥技术;2002年06期
10 李兆锋;喷腾式分解炉流场的数值模拟计算[J];建材技术与应用;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李相国;预分解系统内流动、燃烧与分解的研究及数值模拟[D];武汉理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李祥东;分解炉内燃烧与分解的CFD技术应用研究[D];南京工业大学;2003年
2 肖国权;分解炉内伴有燃烧、化学反应的两相湍流流动的数值模拟[D];武汉理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张启寿;;离心泵的汽蚀现象[J];安徽化工;2010年01期
2 徐振法;王银凤;唐铃凤;;离心式杂质泵蜗壳内部流场数值模拟[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年01期
3 丁士杰;冯守志;;简放工作面采空区自燃三带观测及数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年06期
4 宫彬彬;高洪波;钱稷;;温室侧窗开窗形式对流量系数取值的影响[J];安徽农业科学;2009年20期
5 马景林;韩志萍;叶剑芝;周先汉;;蜂蜜喷雾干燥过程的模拟与仿真[J];安徽农业科学;2011年02期
6 陈建;张明;史志鹏;何婷婷;;丁坝对弯道水流紊动的影响[J];安徽农业科学;2012年06期
7 刘晶;;混合弯管湍流的数值模拟[J];鞍山科技大学学报;2006年04期
8 梁述环;;单级涡壳式离心泵内二维流场的数值模拟[J];鞍山科技大学学报;2007年05期
9 刘健;李福堂;;基于Fluent的蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
10 张发勇,冯炼;终南山特长公路隧道火灾通风数值模拟分析[J];地下空间;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王尊策;徐艳;吕凤霞;李森;;CFD在石油生产中的应用[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
2 孙春耕;罗璟;张利;何敏;;水压双喷嘴挡板阀先导阀的CFD分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
3 鲁建英;陈朗;;密闭空间内丙烷泄漏燃烧爆炸三维数值模拟计算[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
4 王国庆;昌旭东;付广智;;事故条件下~(239)PuO_2气溶胶微粒在室内小环境扩散的三维数值模拟[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
5 刘福生;谭鲁志;王刚;;多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
6 孙赫晨;赵静野;;流体自控振荡器的模拟研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
7 李冬生;方一鸣;李建雄;邓立广;;水泥回转窑温度系统多变量解耦Fuzzy-Smith预估控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
9 于艳;樊耀波;徐国良;王琦;杨文静;;计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
10 韩传军;刘洋;李蓉;李大彬;雷中清;;基于CFD的三缸柱塞泵泵阀失效机理研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
2 戴萍;气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
6 祝红梅;医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D];浙江大学;2009年
7 孙克国;注浆控制岩溶隧道突水地质灾害的机理和模拟方法研究[D];山东大学;2010年
8 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
9 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
10 朱伟亮;基于大涡模拟的CFD入口条件及脉动风压模拟研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
3 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
5 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
6 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
7 万方方;蒸发式冷凝器数值模拟与优化[D];郑州大学;2010年
8 张妍;叶轮前侧盖板流固耦合动力学特性研究[D];郑州大学;2010年
9 郭宇;LNG船运动与载荷计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 韩芳明;船用换热式惯性滤清器物理场耦合计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶巧明,张其春;提高石灰石掺量增加粉煤灰活性的研究[J];成都理工学院学报;2002年06期
2 谭志诚,王树东,李莉,吴迪镛;热重法研究煤燃烧添加剂的催化助燃效果及作用机理[J];催化学报;1999年03期
3 赫伟建,王迎新,段树林,于洪亮,李勇;船舶机舱空间温度场速度场的数值模拟[J];大连海事大学学报;2005年01期
4 徐江荣,周志军,刘建忠,岑可法;煤粉浓淡旋流燃烧器喷口气固两相流动的数值模拟[J];动力工程;2002年05期
5 杨志忠,何秀英,沈坚勇;石灰石对CFB锅炉灰熔性影响的试验研究[J];动力工程;2002年06期
6 范浩杰,章明川,吴国新,姚强,曹欣玉,岑可法;碳酸钙热分解的机理研究[J];动力工程;1998年05期
7 李长志,王莹,董鹏;湍流气固两相流动数值模拟理论研究的最新进展[J];电站系统工程;2002年03期
8 沈峰满,彭雪飞,赵庆杰;MnO_2对煤粉燃烧的助燃作用及机理[J];钢铁;1998年09期
9 郭印诚,林文漪,周力行;三维煤粉燃烧全双流体模型的数值模拟[J];工程热物理学报;1998年01期
10 柳朝晖,郑楚光,周力行;DSM-LPDF两相湍流模型及旋流两相流动的模拟[J];工程热物理学报;2001年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李祥东;分解炉内燃烧与分解的CFD技术应用研究[D];南京工业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨忠国;谢安国;王志涛;宋闲慧;;送风温度对置换通风房间流场影响的数值模拟[J];河北理工大学学报(自然科学版);2009年04期
2 刘耀林;张舜德;李华;;喷雾器喷嘴流场仿真研究[J];轻工机械;2008年01期
3 蒋成义;黄卫东;王淦;王颖哲;谢荣焕;;氧化沟流场的计算流体力学数值模型研究[J];环境科学与技术;2010年08期
4 成海柱;张永发;;焦炉煤气非催化部分氧化制合成气实验研究与数值模拟[J];现代化工;2009年S1期
5 张海红;魏新利;;套管排气管型旋风分离器性能的数值模拟研究[J];郑州大学学报(工学版);2005年04期
6 林砺宗;俞建荣;;隧道式加热炉热流场模拟分析[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年08期
7 高淑玲;魏德洲;韩聪;胡瑞彪;;底流口直径和锥角对旋流器流场的影响[J];东北大学学报(自然科学版);2010年05期
8 何林峰;谢翠丽;陈康民;;流道形状对PDC钻头头部流场影响的数值模拟[J];上海理工大学学报;2007年01期
9 周承富;陈小榆;刘德生;宋文涛;陈雪娟;;三通管二维湍流数值模拟[J];石油化工设备;2008年02期
10 董德国;郭卓民;焦楠;;计算流体动力学在海洋石油行业的应用[J];今日科苑;2010年22期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹晓畅;张廷安;赵秋月;蒋孝丽;娄旭;;基于FLUENT软件的管式搅拌反应器流场的数值模拟[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
2 高殿荣;温茂森;梁英娜;田静;;后导轮导叶对轴流血泵流动特性影响的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
3 骆舒凝;李红;王芬娟;;计算流体力学在复杂建筑物四周风场研究中的应用[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
4 刘峰;钱爱军;郭秀军;;无压给料三产品重介质旋流器流场的计算流体力学模拟[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
5 杨迪;章东;龚秀芬;;基于脉冲超声多普勒的人体内出血点的探测[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
6 李春利;张仂;孙玉春;;CTST流场三维CFD模拟(I)板上部分[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 周帼彦;涂善东;马虎根;;一次原表面型换热器传热性能的数值模拟[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
8 靳伟;万德成;;三维螺旋桨黏性流场的数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
9 吴子牛;;从计算流体力学分区问题看力学规律三要素[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
10 刘振;曾爱武;;浮选柱内流体流动CFD模拟[A];第三届全国传质与分离工程学术会议论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曾强 王惠;我国计算流体力学取得新进展[N];中国航空报;2010年
2 龚坚;一流场馆 造福一方[N];市场报;2003年
3 特约记者 许家帅;三围流场首次应用立体成像进行仿真[N];中国交通报;2010年
4 记者 李艳;国产大飞机多项性能将优于在飞同类飞机[N];科技日报;2009年
5 策束;PIV粒子成像测速仪[N];中国水利报;2003年
6 蒲国永 周建君 本报记者 晏燕;从大山深处迈向科技颠峰[N];科技日报;2004年
7 高宏适;直接还原铁生产工艺的计算流体力学模型[N];世界金属导报;2010年
8 王建一;上班族如何应对恐高症[N];北京人才市场报;2008年
9 竞容;国际社会冷淡“美国品牌”[N];中国贸易报;2005年
10 翟扬;燃料电池,掀起你的盖头来[N];中国有色金属报;2002年
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