蜂窩陶瓷蓄熱室的傳熱過程研究.pdf

1、目前世界上的能源和環(huán)境形勢十分嚴峻,能源的短缺和環(huán)境的污染現(xiàn)象令人擔(dān)憂。對節(jié)能和環(huán)保方面,傳統(tǒng)的工業(yè)爐中可以采用蓄熱高溫燃燒技術(shù)以實現(xiàn)煙氣余熱的高效回收利用和降低NOX排放量的目的,這是解決能源與環(huán)境問題的有效手段。
　　蜂窩陶瓷蓄熱室是蓄熱式燃燒裝置的關(guān)鍵部位。本文針對蜂窩陶瓷蓄熱室內(nèi)傳熱的分析研究,建立了蓄熱室內(nèi)部傳熱過程的簡化模型。利用計算流體力學(xué)FLUENT軟件,針對蓄熱室內(nèi)氣體和蓄熱體傳熱的兩個主要過程(空氣在蓄熱室內(nèi)的

2、加熱過程和煙氣在蓄熱室內(nèi)的冷卻過程)進行分析,并對其傳熱過程內(nèi)部的溫度場和速度場進行了數(shù)值模擬。通過分別模擬蓄熱體單孔道模型和蓄熱室多孔介質(zhì)模型,分析對比兩個模型之間的異同和優(yōu)劣。
　　在蓄熱體單孔模型的研究中,除了入口和出口處的局部擾動,氣體溫度在整個加熱和冷卻的傳熱過程中變化都比較均勻,可以視為線性規(guī)律的遞增或者遞減。在蓄熱室多孔介質(zhì)模型的研究中,由蓄熱室內(nèi)部縱向方向的溫度幾乎相同驗證了單孔模型中對各格孔之間的傳熱情況相同假設(shè)

3、的合理性。蓄熱室多孔介質(zhì)條件的假設(shè)使得蓄熱室內(nèi)部引入了一個流動阻力,因此在加熱和冷卻的傳熱過程中,氣體在蓄熱室中的穿透性變小,換熱充分,蓄熱室中部位置的溫度和速度變化較為劇烈。
　　由以上的分析可以得出,蓄熱體單孔模型適合分析氣體在單個蓄熱體格孔內(nèi)較為精確的情況,而蓄熱室的多孔介質(zhì)模型則是對整個蓄熱室內(nèi)的傳熱過程有了一個宏觀的整體的把握。在事實情況下,需要針對不同的具體問題來進行模型的具體選取和研究,本文模擬結(jié)果與文獻的實際結(jié)果相