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燃天然气单元玻璃熔窑火焰空间的三维数值模拟

袁锋  
【摘要】:本文系统阐述了国内外玻璃熔窑火焰空间中燃烧过程研究方法的发展,在综 合单元玻璃熔窑理论和实际作业过程的基础上,建立了具有实用意义的燃天然气 单元玻璃熔窑火焰空间的三维数学模型,包括气相流动、化学反应和辐射传热模 型。其中气相流动使用标准k-ε模型,化学反应使用有限反应速率/涡耗散模型, 辐射传热使用离散坐标模型。 研究过程使用Gambit软件进行网格划分;使用Fluent软件计算求解;使用 Tecplot软件将数值模拟得到的计算结果用图像表述出来。从而直观地表明火焰 空间的速度场和温度场分布,实现计算结果的可视化。 本课题研究了年产7200t燃天然气单元玻璃熔窑内火焰空间的气体的流动情 况和温度分布情况。从模拟图像可以看出,该三维数学模型能够比较客观的反映 燃天然气单元玻璃熔窑火焰空间的速度场和温度场的分布规律,对天然气燃烧技 术发展具有较大的实用价值;模型合理,收敛性良好,而且具有改变参数容易的 优点。同时,三维数值图像模拟技术由于具有直观、明了的表示数值计算的结果 等优点,在玻璃熔窑的研究中,被广泛的采纳和应用。


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