热逆流氧化装置集箱导流系统数值模拟研究 毕业论文

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1、摘要摘要瓦斯被人们称为一种清洁、高效、优质的不可再生能源；甲烷是煤矿乏风中的的主要组成成分，甲烷也是一种温室气体，其对大气温室环境的影响远远大于二氧化碳。在我国，由于煤炭开采利用率低，煤矿瓦斯大量未经任何处理直接排放每年到环境中，造成资源浪费和环境污染严重。逆流热氧化设备是对超低浓度甲烷利用的先进技术，瓦斯抽放与空气或煤矿通风甲烷混合物稀释后送入到氧化装置然后被氧化。反应器内氧化床内的流体流动的均匀性对热逆流氧化设备的氧化效率有很大的影响。此外，气体流动的阻力损失会增加氧化设备氧化床内的气体排风扇的电源消耗，从而降低经济和动力性。本课题通过在氧化装置的集箱内设计导流系统，增加氧化装置内

2、部氧化床的流动均匀性，并且减轻装置整体的流动损失，为氧化装置的设计优化提供理论依据。关键词：数值模拟；导流板；氧化装置IVAbstractAbstractGaswasknownasaclean,efficient,high-qualitynon-renewableenergy;coalmineventilationairmethaneisthemaincomponent,methaneisalsoagreenhousegas,anditsimpactontheenvironmentisfargreaterthantheatmosphericcarbondioxidegreenhouse

3、.InChina,duetothelowutilizationrateofcoalmining,coalminegasemissionsalotwithoutanytreatmentdirectlyintotheenvironmenteachyear,resultinginwasteofresourcesandseriousenvironmentalpollution.Countercurrentthermaloxidationequipmentisultra-lowconcentrationsofmethaneutilizationofadvancedtechnologies,gas

4、drainageorventilationairmethanemixturedilutedcoalfedtotheoxidationunitisthenoxidized.Uniformityofthefluidflowinthereactorbedofoxidationhasagreatinfluenceontheefficiencyofthethermaloxidationcountercurrentoxidationapparatus.Inaddition,thelossofthegasflowresistanceincreasesoxidationequipmentoxidebe

5、dgasexhaustfaninthepowerconsumption,therebyreducingtheeconomicanddynamic.Thetopicsetbytheoxidationunitinsidethediversionsystemdesignedtoincreasetheoxidationdeviceinternaloxidationbedflowuniformityandreduceflowlossoftheentiredevicetoprovideatheoreticalbasisforthedesignoptimizationoftheoxidationun

6、it.Keywords:numericalsimulation;deflector;oxidationunitIV目录目录IV目录摘要IAbstractII目录III第一章绪论11.1课题背景和意义11.2国内外热逆流氧化技术的研究现状21.3课题的研究方法和研究内容31.4本章小结4第二章软件介绍62.1CFD软件62.2Fluent软件82.3本章小结10第三章模型的建立与数值模拟方法113.1模型的建立113.1.1课题所用的物理模型113.1.2设置氧化床中心平面123.1.3流体力学中的控制方程133.1.4湍流模型143.1.5多孔介质模型153.1.6不均匀性系数的定义1

7、63.2数值模拟方法163.2.1在Gambit中的建模163.2.2在Fluent中的数值模拟173.3本章小结23第四章各参数对氧化流动均匀性影响的数值模拟244.1集箱内不同流量对氧化流动均匀性影响的数值模拟244.2集箱内导流板不同放置方式对氧化流动均匀性影响的数值模拟304.3集箱内不同数量的导流板对氧化流动均匀性影响的数值模拟344.4本章小结37IV目录参考文献38致谢40IV第一章绪论第一章绪论1.1课题背景和意义能源是现代经济