蜂窩陶瓷蓄熱室的傳熱過(guò)程研究.pdf

1、目前世界上的能源和環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻,能源的短缺和環(huán)境的污染現(xiàn)象令人擔(dān)憂。對(duì)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(shí)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(wèn)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(duì)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(guò)程的簡(jiǎn)化模型。利用計(jì)算流體力學(xué)FLUENT軟件,針對(duì)蓄熱室內(nèi)氣體和蓄熱體傳熱的兩個(gè)主要過(guò)程(空氣在蓄熱室內(nèi)的

2、加熱過(guò)程和煙氣在蓄熱室內(nèi)的冷卻過(guò)程)進(jìn)行分析,并對(duì)其傳熱過(guò)程內(nèi)部的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)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(duì)比兩個(gè)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(dòng),氣體溫度在整個(gè)加熱和冷卻的傳熱過(guò)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(yàn)證了單孔模型中對(duì)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(gè)流動(dòng)阻力,因此在加熱和冷卻的傳熱過(guò)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(gè)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(duì)整個(gè)蓄熱室內(nèi)的傳熱過(guò)程有了一個(gè)宏觀的整體的把握。在事實(shí)情況下,需要針對(duì)不同的具體問(wèn)題來(lái)進(jìn)行模型的具體選取和研究,本文模擬結(jié)果與文獻(xiàn)的實(shí)際結(jié)果相