三維回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料流動及換熱特性數(shù)值模擬.pdf

1、回轉(zhuǎn)窯是工程實踐中應用的大型熱工設(shè)備，其因可以對不同尺寸的物料顆粒煅燒且其具有良好的混合性及物料傳輸?shù)撵`活性等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)各部門?；剞D(zhuǎn)窯具有結(jié)構(gòu)復雜，實際運行熱效率低及生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好壞各異等問題。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，可以運用數(shù)值模擬的方法分析回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒運動特性及氣固兩相之間的換熱過程，為實際工程尺寸下回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)化操作提供理論依據(jù)。因此，科學合理地利用仿真方法研究回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料流動特性和氣固兩相之間換熱過程對工程實踐應用具

2、有指導意義。
　　回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒運動特性規(guī)律對窯內(nèi)氣固兩相之間的換熱過程起著決定性作用。本文通過對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒不同運動模型及流動特性機理分析，根據(jù)歐拉-歐拉兩相流模型和顆粒流體動理學理論，建立回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣固兩相之間流動特性的三維數(shù)學模型，利用Fluent軟件對該模型進行求解，計算結(jié)果與文獻實驗結(jié)果較好的吻合?；剞D(zhuǎn)窯橫截面內(nèi)物料運動區(qū)域明顯分為活動層和被動層兩個區(qū)域，活動層內(nèi)物料顆粒流速較大，而在被動層內(nèi)較小;活動層上表面速度與

3、自由表面存在夾角。通過改變影響窯內(nèi)物料運動特性的影響因素觀察物料運動特性，隨著窯轉(zhuǎn)速、物料填充度和物料顆粒大小的增加，窯內(nèi)物料顆粒速度增大，且活動層的厚度增加;將該數(shù)學模型應用于某工程實踐中的水泥回轉(zhuǎn)窯，可以模擬出工程尺寸下回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒運動特性。仿真結(jié)果將為全面理解三維回轉(zhuǎn)窯模型提供一個有用基礎(chǔ)，并為回轉(zhuǎn)窯工程實際操作提供理論指導。
　　通過對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣固兩相流之間逆向流動及復雜的傳熱規(guī)律分析，綜合考慮窯內(nèi)能量傳遞規(guī)律，在三維