收藏本站
《昆明理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于计算流体力学的循环预烧分解炉的三维流场数值模拟

吴慧英  
【摘要】:本文研究是针对国家高技术研究发展计划(863计划)项目“低环境负荷型水泥及胶凝材料关键制备技术”(No.2002AA335050)的子课题“高原型新型干法水泥生产工艺特性的研究与应用”中的循环预烧分解炉内流场特性数值模拟研究进行的。分解炉是新型干法水泥生产线上预分解技术的核心设备,分解炉内物料的浓度分布、运动速度、停留时间,气相的流动速度、温度、压力分布情况都直接影响炉内煤粉的燃烧效率和生料的分解率。本文旨在通过研究分解炉内流场流动特性,几何结构和边界条件的改变与流动参数之间的关系,为分解炉的优化设计、运行调控提供依据。 该文基于计算流体力学技术,利用了CFD通用软件FLUENT6.1,针对云南景谷泰裕公司循环预烧分解炉采用Real izable(带旋流修正的)κ-ε模型对三维气相湍流流场进行数值模拟,获得炉内速度、压力、湍流和温度场,将数值模拟所得的流场特性与实际运行着的分解炉的热工标定结果进行比较,相互验证,进而验证了该分解炉设计的合理性。同时在气相湍流流场模拟的基础上,采用混合(Mixture)模型模拟分解炉内气-固两相流场,所得炉内的速度、压力、温度和颗粒浓度分布合理,进一步验证了该分解炉的高效性。 在基于热工标定和实际尺寸所得模拟结果基础上,改变分解炉几何结构与边界条件参数进一步模拟研究分解炉内气相及气固两相流场特性,探索了在生料进口增加同向高速流后,分解炉内气流速度、浓度分布,气固两相流动过程的湍流强度及物料的切向和径向扩散能力等的变化规律,得出了在生料进口增加同向高速流后可以强化生料的分解和燃料燃烧,同时又可以避免塌料问题。同时通过工程实践所得数据与模拟结果相互比较验证,得出了可以利用CFD数值模拟为分解炉的优化设计以及现有分解炉的改造提供理论依据。此外,数值模拟获得的结果还可以为现行的分解炉提供稳定运行的参数,为安全、高效生产提供信息,具有十分重要的经济和社会意义。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ172

免费申请
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 梅书霞;水泥分解炉结构参数优化与煤粉燃烧的数值模拟[D];武汉理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李安平,张薇,简淼夫,胡道和;水泥生料在模拟分解炉内分解特性的研究[J];硅酸盐学报;1995年02期
4 董润莲;浅谈水泥行业粉尘治理与环境管理[J];环境保护科学;2002年06期
5 顾存茂;水泥厂是处置、利用城市和工业废弃物的理想场所[J];环境保护;1998年11期
6 金春强,李昌勇;NKSV分解炉气固两相运动规律的研究[J];江苏建材;1998年03期
7 李昌勇,考宏涛,胡道和;滇西厂RSP分解炉气固两相运动规律[J];南京化工大学学报(自然科学版);1999年06期
8 刘贵苏,徐辉,吴宏伟,陆继东,郑楚光;气固两相流动的动力模型[J];燃烧科学与技术;1997年02期
9 赵蔚琳,吴波;分解炉内湍流流场的数学模型建立[J];山东建材学院学报;2001年01期
10 李建锡,胡曙光,陈学军;大幅提高新型干法窑产量的新方法探讨[J];新世纪水泥导报;2000年01期
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 李国莲;王造奇;;动力波洗涤器的数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
4 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
5 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
6 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
7 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
8 纪献兵;林文贤;刘滔;;数值模拟在建筑一体化太阳房设计中的应用[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
9 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
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[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 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
8 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
9 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
10 刘雪美;张晓辉;马伟伟;刘丰乐;;MQ-600型气流辅助式喷杆弥雾机风机设计与试验[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[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 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘芬;注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟[D];华中科技大学;2010年
6 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
7 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
8 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
9 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
10 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
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 孟凡茂;煤矿主通风巷道中抑制瓦斯爆炸的细水雾两相流场数值分析[D];河南理工大学;2010年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 包金哲;煤化工气液固多相流管道磨蚀机理及仿真预测研究[D];浙江理工大学;2010年
10 万方方;蒸发式冷凝器数值模拟与优化[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 朱建宁,周玉铭,张晓鹏;煤燃烧动态特性热分析法[J];动力工程;1991年03期
3 方庆艳;黄来;姚斌;罗自学;周怀春;程刚;雷霖;段学农;;采用双混合分数/PDF方法模拟混煤在四角切圆锅炉内的燃烧[J];动力工程;2006年02期
4 朱群益,赵广播,秦裕琨,孙恩召;采用热天平研究煤粉燃烧特性时的零维燃烧模型[J];动力工程;1996年05期
5 李光熙,陶文铨,宇波,李增耀;平板通道内充分发展湍流直接数值模拟[J];工程热物理学报;2004年06期
6 罗坤,樊建人,刘兰,岑可法;直接模拟离散颗粒对湍流射流的影响[J];工程热物理学报;2005年04期
7 蒲舸;张力;辛明道;;CFBC旋风分离器气固两相流数值模拟与优化[J];工程热物理学报;2006年02期
8 傅维标,郑双铭,张百立;煤焦燃烧反应动力学的通用规律研究[J];工程热物理学报;1994年04期
9 张军,傅维标;煤粒均相着火规律的研究[J];工程热物理学报;1996年01期
10 齐学义,郭秀峰,王德国,刘在伦,孟繁中;二维大涡数值模拟的算例及其分析[J];甘肃工业大学学报;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡芝娟;分解炉氮氧化物转化机理及控制技术研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘长江;水泥分解炉环境下煤焦燃烧特性的评价方法研究[D];武汉理工大学;2006年
2 卢海波;强化悬浮式水泥分解炉内流场数值模拟[D];武汉理工大学;2006年
3 刘民;煤燃烧通用模型在分解炉数值模拟中的应用[D];南京工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张三梅;DD分解炉分级燃烧减排NOx的数值模拟及优化研究[D];武汉理工大学;2012年
2 叶放;高硫燃料对新型干法水泥预分解系统影响及处理技术研究[D];武汉理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 徐纲,聂超群,黄伟光,陈静宜;燃气轮机燃烧室燃烧天然气和燃烧中低热值煤气的比较[J];工程热物理学报;2003年01期
6 李雅娣,陈林泉,蹇泽群;粒子尺寸分级的喷管两相流场计算[J];固体火箭技术;2003年03期
7 胡道和,顾大公,李昌勇;立筒预热器工作原理的研究[J];硅酸盐学报;1987年02期
8 高晖,郭烈锦,顾汉洋;梭式窑空气动力模型中紊流流动与对流传热的数值模拟研究[J];硅酸盐学报;2002年05期
9 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
10 李安平,张薇,简淼夫,胡道和;水泥生料在模拟分解炉内分解特性的研究[J];硅酸盐学报;1995年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张伟栋,曹竹友,温浩;循环流化床实验数据库在循环床研究中的应用[J];计算机与应用化学;2004年03期
2 卜英勇;康新库;吴晟;;径向直叶片湿式风机内气固两相流的数值模拟[J];郑州大学学报(工学版);2011年04期
3 于建华;李庆生;卢长兰;;刮膜式分子蒸馏器流场特性的数值模拟研究[J];食品与机械;2008年02期
4 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
5 夏艺,肖柯则;计算流体力学在铸造过程中的应用(下)[J];特种铸造及有色合金;1997年02期
6 李宝宽,赫冀成;计算流体力学在炼钢中的应用和发展[J];力学进展;1999年01期
7 谢晶,施骏业,瞿晓华,励建荣;计算流体力学在食品传热传质过程中的应用[J];食品与机械;2004年05期
8 刘峰;郭秀军;;DWP重介质旋流器流场计算流体力学数值模拟[J];选煤技术;2005年05期
9 李春利;李建慈;刘继东;张仂;刘长江;李彦芬;;用VOF法模拟导向立体传质塔板罩内两相流[J];化工学报;2007年04期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 于沛;;CFD软件的算例验证确认技术[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
4 刘俊;;计算流体力学在城市规划设计中的应用[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
5 杨东祥;潘国昌;谢润兴;;计算流体力学在塔内件开发中的应用[A];2005年全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2005年
6 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
7 王星;王凡;;板锥网壳结构的数值风洞仿真分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
8 侯中喜;易仕和;王承尧;;CFD软件中面向对象技术的应用与类层次结构[A];计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集[C];2002年
9 曹平宽;;万亿次规模航空CFD并行算法技术初探[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
10 孙志民;刘伯潭;袁希钢;刘春江;余国琮;;计算传质的新模型及其在精馏塔的应用[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004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 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
3 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
4 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
5 胡陈;EVD是唯一产业化的高清碟机[N];中国电子报;2005年
6 边际;张彦仲赴港澳做“大飞机工程”讲座[N];中国航空报;2009年
7 ;我国多尺度离散化研究取得进展[N];科技日报;2003年
8 王自然 范葳;华中科大两项目获国家科技进步二等奖[N];大众科技报;2009年
9 ;2004年6月22日[N];中国计算机报;2009年
10 张静;我超级计算机跻身世界十强[N];人民日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张小军;格子法理论及其在计算流体力学中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
2 邹高万;船舶机舱火灾热流场特性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 武琛;颅内复杂动脉瘤的血流动力学模型及其临床应用研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年
4 林亚华;胸主动脉夹层的血液动力学研究[D];第二军医大学;2006年
5 赵治国;燃油喷雾与多孔介质的相互作用及其在内燃机中应用的数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
6 王芙昱;基于计算流体力学技术的个体化颅内动脉瘤的血流动力学模型与实验[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年
7 刘艳臣;Carrousel氧化沟单沟脱氮优化条件及其控制策略研究[D];清华大学;2008年
8 姜昭阳;人工鱼礁水动力学与数值模拟研究[D];中国海洋大学;2009年
9 王永安;液压集成块性能评估系统关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
10 武锦涛;移动床中固体颗粒运动与传热的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴慧英;基于计算流体力学的循环预烧分解炉的三维流场数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
2 张欢;多产低碳烯烃变径提升管数值模拟研究[D];中国石油大学;2008年
3 罗爱军;CFB内气粒两相流动传热传质萘升华模拟实验研究[D];西安建筑科技大学;2005年
4 杨中其;双压降法在线检测气固两相流固相浓度的试验研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 卢海波;强化悬浮式水泥分解炉内流场数值模拟[D];武汉理工大学;2006年
6 林秀军;四墙切圆煤粉燃烧室内湍流气固两相流动与燃烧数值模拟的研究[D];西安建筑科技大学;2005年
7 胡磊;地板供冷-置换通风空调房间CFD数值模拟[D];南京理工大学;2005年
8 王新岗;三自由度气浮台涡流力矩的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 赵晓冬;新型纵流壳程换热器夹套式变截面导流筒数值模拟与结构优化[D];郑州大学;2005年
10 周国民;高浓度粉体气力输送特性试验研究及其数值模拟[D];浙江大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026