高效喷旋分解炉内湍流流场的数值模拟

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高效喷旋分解炉内湍流流场的数值模拟
梅 书 霞 ．谢 峻 林
（ 武汉 理Ｔ 大学 ， 北武汉 ４ ０ ７ ） 湖 ３ ０ ０
摘 要 针 对华 新水 泥厂 宜都 生产 线上 的一种 高效 分解 炉建 立数 学模 型 ． 用ｋ ￡ 型对 炉 内的 气相 采 一模
流场进 行 了数值 模拟 数值 计算 结果从 不 同 角度 对速度 场进 行 了分析 ． 直观 清晰地 展现 了分 解 炉 内的 气流 运动规 律 模 拟结 果预 测 了炉 内气流在 整体 上螺 旋上升 而在 局部存 在 大量 回流运 动的规 律 ． 为研
究适 合 劣质燃料 燃 烧 的炉 型结 构提 供 了重要 的参 考价值 ． 为进 一 步研 究 分解 炉 内的传 热 、 质及 化 并 传
０ 引言
分解 炉足新 型 干法水 泥生 产技 术 中 的核心设 备 ． 它是 一个 高温 的气 固反 应器 ．主要 承担 着 气 固分散 、 燃料 燃烧 与生 料分解 的任务 。 中 ． 其 分散 是基 础 ， 烧 燃 是关 键 ． 分解 是 目的ｌ 在 生产 中影 响这 ｉ个 主要任 务 ｌ 】 能 否高效 、 利地 完成 的一个 重 要 因素就 是分 解炉 的 顺 结 构 设 计性 能 优 良的分解 炉 ． 首先 必须 保证 炉 内的 流 场具 有合 理 的分布形 式 其一 ． 物料 受 力分 析来 从 看 ．气体 的流 动特性决 定 了物 料分 散与 混合 的效 果 ： 其二 ． 气 同换 热 的角 度来 看 ． 从 气体 的 流 动形 式 是燃 烧与 分解 能够 合理 交迭 的决定 因 素【 因此 ， 究和设 ２ ＿ 。 研 计分 解 炉时 ． 首要 任务就 是 分析 分解 炉 内气体 的流 场
随着 新型 干法水 泥生 产技 术 的迅 速 发展 ． 各种 性 能优 良的分解 炉应运 而生 在众 多 炉型 中 ． 利用 喷腾
和 旋 流效 应 相结 合 的 分解 炉 得 到 了越来 越 广 泛 的研
究 与应用 本 文采用 数值 模拟 的方 法对华 新水 泥解 炉 内 的三 维湍 流 场进
行 了研 究 ． 中边 界条件 的设 置基 于 实际 的热 ］ 标定 其 一 结果 模 拟结果 以气 流迹 线 图 、 度云 图与 速度矢 量 速
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机 数 值模 拟 这 三种主 要 的现 代 科技 和 Ｔ 程技 术 的研
学反 应 过 程 提 供 了 理 论 依 据 ．
关键 词 分 解炉 ； 值模 拟 ； 一 模型 ： 数 ｋ￡ 速度 场
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究 方法 中．数值模 拟是 一类较 为先进 的研 究方 法 ． 已
经 应用 于工 程 中的许多 领域 其 巾 ． 水 泥行业 中采 在
用 数 值 模拟 的方 法 围绕 着分 解 炉 内 的流 场 所进 行 的 研 究 工作也 越来 越广泛 与深 入 Ｉ为分解 炉更 为优 化 ．
与合 理 的设 计提 供 了重 要 的理论 信息 与参考 价值 一