燃气预混燃烧高速喷吹炉的设计及模拟

《燃气预混燃烧高速喷吹炉的设计及模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文燃气预混燃烧高速喷吹炉的设计及模拟DESIGNANDSIMULATIONOFHIGHSPEEDINJECTIONFURNACEFORGASPREMIXEDCOMBUSTION陈希叶哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TK224.1学校代码：10213国际图书分类号：621.18密级：公开工程硕士学位论文燃气预混燃烧高速喷吹炉的设计及模拟硕士研究生：陈希叶导师：邱朋华教授申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TK224.1U

2、.D.C.:621.18DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringDESIGNANDSIMULATIONOFHIGHSPEEDINJECTIONFURNACEFORGASPREMIXEDCOMBUSTIONCandidate:ChenXiyeSupervisor:Prof.QiuPenghuaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerEngineeringAffiliation:SchoolofEnergySci.&Eng.

3、DateofDefence:July,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要本文设计了一种燃气预混燃烧高速喷吹炉。高速喷吹炉主要由燃料系统、送风系统、燃烧系统、数据采集系统和后处理系统构成，燃烧室采用空气夹层方式保温，重点设计了全预混式高速多孔燃烧器。先以天然气为燃料设计高速喷吹炉，借助数值模拟及工业实验对设计的喷吹炉进行研究，优化喷吹炉设计。并借助天然气喷吹炉的设计优化结果来指导煤气喷吹炉的设计，再进行煤气喷吹炉的数值模拟来验证设计是否可靠。首先，用Fl

4、uent软件对初步设计的高速天然气喷吹炉进行数值模拟，详细分析以天然气为燃料的高速喷吹炉中燃气与空气的混合过程，比较不同多孔燃烧器材料、不同初始温度和不同负荷下喷吹炉燃烧室内的燃烧状况，得到燃烧室相关参数与初始温度及负荷之间的关系方程。将初步设计的天然气喷吹炉按真实比例加工并对其进行工业燃烧实验，检验天然气喷吹炉设计中存在的问题，并将实验结果与数值模拟的结果相比较，验证数值模拟中模型、参数的选择是否准确。其次，根据天然气喷吹炉工业试验和数值模拟中得到的相关结论，优化设计方案及模拟参数，并指导设计高速煤气喷吹炉。最后，借助Fluent对设计完成的高

5、速煤气喷吹炉进行数值模拟，分析以煤气为燃料的高速喷吹炉中燃气与空气的混合过程，以及燃烧室内的燃烧状况，得到燃烧室相关参数与初始温度及负荷之间的关系方程，将结果与天然气喷吹炉进行比较。关键词：天然气；煤气；高速喷吹炉；Fluent；燃烧模拟-I-AbstactAbstractInthispaper,ahighspeedinjectionfurnaceforgaspremixedcombustionwasdesigned.Thefurnacewasmadebyfuelsystem,airsupplysystem,burningsystem,thesy

6、stemfordatecollectingandthesystemforafter-processing.Theairinterlayerwasusedforinsulationinthecombustionchamber.Thefullypremixedtypehigh-speedporousburnerwasespeciallydesigned.Thehighspeedgasinjectionfurnaceusingnaturalgaswasfirstdesigned,andthefurnacewasstudiedbynumericalsim

7、ulationandindustrialexperimentforoptimizing.Thedesignofhighspeedcoalgasinjectionfurnacewasguidedwiththeresultofnaturalgasinjectionfurnace,andthereliabilityofthedesignwasdemonstratedbynumericalsimulation.Firstly,thepreliminarydesignofthehigh-speednaturalgasinjectionfurnacewass

8、imulatedbyFluent.Thegasandairmixingprocesswasanalyzedindetail.Thecom