国家科技支撑计划(2011BAE13B09)
- 作品数：9 被引量：20H指数：4
- 相关作者：冯俊小吴启明向顺华陈艳梅汪建新更多>>
- 相关机构：北京科技大学北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司内蒙古科技大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：冶金工程动力工程及工程热物理金属学及工艺化学工程更多>>
- 基于CFD数值模拟的双P型辐射管烟气循环倍率分析被引量：3
- 2016年
- 为提高双P型辐射管的循环倍率,运用FLUENT软件数值模拟研究了喷口喷射速度、喷口位置、出口压力和支管结构对双P型辐射管烟气循环的影响规律。结果表明,喷口喷射速度由75 m/s提高到150 m/s,辐射管烟气循环倍率提高约60%;喷口从外侧（x=-115 mm）移动到中心（x=0）,循环倍率提高约8%。此外,将直角式的回流支管结构改为弯管式结构能促使循环倍率提高约2.5%～8%;而出口压力变化对循环倍率影响不大。
- 陈艳梅冯俊小刘兴杰吴启明
- 关键词：循环倍率燃烧模型
- 燃气辐射管换热器的结构优化与数值模拟被引量：8
- 2013年
- 为解决W型燃气辐射管换热器排烟温度高的问题,设计了三种改进换热器性能的结构,采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟,得到了不同结构换热器的性能参数,如烟气出口温度、空气预热温度、压力损失、各换热面换热量和有无折流板的热阻变化.结果表明,中心空气管由一根φ79 mm粗管改为六根φ33 mm细管后换热量增加了57.6%,增设烟气双行程后换热量提高20.7%.增设密封折流板和多孔折流板后换热量分别增加了5.7%和5.3%,空气和烟气之间的热阻都降低了20%左右.多孔折流板的烟气压力损失比密封折流板低47.4%.
- 冯俊小王宏宇吴启明向顺华
- 关键词：换热器结构优化烟气热阻
- 基于CFD双P型辐射管扁形度的影响特性
- 2016年
- 为改善辐射管热效率,本文设计了一个扁双P型辐射管,选取辐射管中心管截面长半轴A与短半轴B的比例为1.0、1.1、1.2、1.3和1.4五种扁形度,借助于FLUENT软件就扁形度对辐射管传热性能的影响进行研究.结果表明:在保持双P型辐射管换热表面积不变的情况下,随着双P型辐射管扁形度的增加,辐射管对带钢的辐射角系数增大,辐射管对炉内辐射换热量增加,辐射管热效率升高;但是,随着双P型辐射管扁形度的增加,辐射管表面温差逐渐增大,扁形度达到1.3后,表面温度不均匀系数显著增加.综合考虑辐射管的表面温差和辐射热效率,扁形度为1.2的扁双P型辐射管性能较优,与扁形度为1.0时(即辐射管未被压扁的时候)相比,表面温度均匀性几乎不变,而辐射管热效率提高约1%.
- 冯俊小陈艳梅刘兴杰吴启明
- 关键词：辐射管表面温度
- 带烟气循环的W型辐射管流动传热及NO_x排放特性被引量：7
- 2014年
- 为解决W型辐射管温度均匀性差和NOx排放过高的问题,提出了一种新型带烟气循环的W型辐射管,建立了该辐射管的数学模型,并运用数值计算的方法进行了模拟研究.在验证模型可靠的基础上,对带烟气循环的W型辐射管和常规W型辐射管的流场、温度场和NOx排放进行了比较.结果表明:带烟气循环的W型辐射管气体平均流速是常规W型辐射管气体流速的3倍,有57.6%的烟气参与再循环;带烟气循环的W型辐射管中气体燃烧最高温度为2260 K,比W型辐射管低192K;带烟气循环的W型辐射管壁面温差为166 K,比常规W型辐射管的壁面温差小76 K;带烟气循环的W型辐射管的NOx排放量9.9×10-5,而W型辐射管的NOx排放达到7.98×10-4,高出将近7倍.
- 冯俊小姜敏周闻华吴启明向顺华
- 关键词：辐射管流动传热烟气氮氧化物气体排放
- 基于Fluent的炉底辊内部冷却水流场和温度场仿真分析被引量：2
- 2015年
- 为了考察炉底辊内冷却水流速能否满足工作要求,利用Solidworks建立了用于中板常化处理的加热炉炉底辊模型。采用Fluent软件的RNG k-ε湍流模型和energy能量模型,模拟了炉底辊内部冷却水在不同水流速度和不同初始温度下的流动状况,对比了不同冷却水流速下辊身的温度,得到了不同流动状态下冷却水流场和炉底辊温度场的特性。研究结果表明:合理的冷却水流速和入口温度,可以提高炉底辊的使用寿命,从而能够节约工业炉的生产成本。现场采集的温度监测数值与温度模拟值相差很小,故采用本文仿真模拟方法可进一步优化辊底式加热炉炉底辊。
- 汪建新洪溥李斌李明亚
- 关键词：炉底辊冷却水温度场FLUENT
- 基于CFD双a型燃气辐射管燃烧的传热特性被引量：5
- 2014年
- 运用亚音速烧嘴技术和烟气循环技术，设计了一种烟气高循环倍率的新型双a型辐射管，采用涡耗散燃烧模型和离散坐标辐射模型计算其燃烧传热过程。结果表明：42.6％的CH4在烧嘴内燃烧，57.4％的CH4在辐射管中心管内长度为800mm、直径为40mm的区域内燃烧；辐射管中心管内，循环烟气使火焰和气体等温线呈“椭圆型”分布，三通管和支管内，流动惯性使气体等温线呈“偏心圆”分布；双a型辐射管热效率为70.8％，壁面最高温度1065℃，最大温差79℃，中心管壁周向温差0～21℃，三通管及支管管壁周向温差0～15℃，整个辐射管管壁径向温差0～2.5℃。
- 冯俊小曹亚平满毅吴启明向顺华
- 关键词：辐射管烟气循环温度分布温差
- W型辐射管低NO_x排放的数值研究被引量：7
- 2014年
- 为解决W型辐射管NOx排放过高的状况,运用数值计算的方法,研究了具有两级空气分级的W型辐射管NOx排放情况,经验证,模型可靠.探讨了不同稀释剂、分级稀释以及高温稀释情况下对NOx排放的影响规律.分析以N2和CO2作为稀释剂的区别,发现以CO2作为稀释剂更能抑制NOx生成,在保证火焰稳定的情况下适当增加稀释体积分数可以使出口NOx降低到4×10-5以下.通过采用分级稀释,发现二级风与一级风相比,更能减少NOx排放.通过高温预热空气添加稀释剂的模拟,发现即使空气预热温度达到1000℃以上,也可以通过增加稀释体积分数将出口NOx控制排放在1×10-4以下.
- 冯俊小姜敏曹亚平陈艳梅吴启明向顺华
- 关键词：辐射管氮氧化物控制
- W型辐射管的燃烧优化以及流固耦合分析方法研究被引量：1
- 2014年
- 采用Fluent软件模拟W型辐射管内部流体的燃烧状况,在不同空气过剩系数、不同燃气流量以及不同空气预热温度工况下,对辐射管内燃烧流场进行了数值模拟,得出合理可行的空气过剩系数、燃气流量和空气预热温度.在此基础上通过流固耦合分析求出辐射管的结构变形及应力分布.比较全面地对辐射管进行了分析,对类似问题具有一定的参考价值.
- 汪建新郑小伟吴启明
- 关键词：燃烧优化流固耦合高温变形应力分布
