煤粉锅炉热工过程多场耦合数值计算与温度场二重仿真方法研究
煤粉锅炉炉膛内的热工过程直接影响着锅炉的热效率、寿命等技术经济指标.本文系统阐述了湍流气-粒两相流的煤粉燃烧过程中的速度场、温度场、浓度场、燃烧释热场等多场耦合的数值计算方法;并对解决多场耦合模型的降阶线性处理的二重方法进行了详细论述.在对热工综合测试结果详细分析的基础上,确定了基准工况、变化工况.本文的主要工作与创新如下:(1)应用商业软件CFX-4.3对大量工况(包括实际工况、平均工况、基准工况、变化工况等)进行了多场耦合数值计算,发现过剩空气系数过大会导致炉膛中央局部高温的现象,并通过数值计算得到了证实.(2)应用二重仿真方法对炉膛内的温度场进行了计算.即基于多场耦合数值计算的结果求出影响炉内温度场的系数矩阵K<,X><,mn>(i,j,k),再结合操作参数的变化量计算出炉膛内的温度分布.将其结果与多场耦合的结果进行了比较,对其可靠性进行了间接验证.二重仿真方法为实现炉膛内温度分布的在线监测提供了有效手段.(3)首次对锅炉结构的非对称性对二重仿真结果的影响进行了分析与计算,结果表明锅炉结构的不对称性对炉膛内温度分布的对称性有影响.因此,为进一步提高二重仿真结果的精度,需要考虑锅炉结构的非对称性影响.
煤粉锅炉;多场耦合;数值计算;二重仿真
中南大学
硕士
热能工程
周萍
2004
中文
TK229.63
63
2005-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）