大氣式燃?xì)庠顢?shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、天然氣作為一種高效清潔能源與化工原料，已進(jìn)入激烈競爭時代，而蓬勃發(fā)展的城市燃?xì)馐聵I(yè)使燃?xì)庠罹咝袠I(yè)面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。當(dāng)前國內(nèi)市場上的燃?xì)庠罹咂贩N眾多，固然具有美觀大方、占地面積小、與廚房總體概念相符等優(yōu)點，然而卻廣泛存在著熱效率較低、煙氣中有害氣體（特別是CO氣體）含量較高等缺點。并且家用燃?xì)庠畹膫鹘y(tǒng)實驗研發(fā)方式存在著周期長、成本高等缺點。數(shù)值模擬方法的興起和發(fā)展，為燃?xì)庠罹叩脑O(shè)計和優(yōu)化提供了便利，能夠有效地縮短工程周期和節(jié)約成本。本論

2、文利用數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法對影響家用燃?xì)庠钚阅艿年P(guān)鍵因素進(jìn)行定性與定量分析研究，并將研究結(jié)果用于指導(dǎo)家用燃?xì)庠畹拈_發(fā)，以達(dá)到提高家用燃?xì)庠钚阅艿耐瑫r減少燃?xì)庠顚嶒炑芯康娜肆ξ锪Φ哪康摹?br>　　本論文以大氣式燃?xì)庠钭鳛檠芯繉ο?，建立三維物理模型，采用Realizable k-ε湍流模型、DO輻射模型及渦耗散燃燒模型，進(jìn)行燃?xì)庠顢?shù)值模擬分析，并得出相應(yīng)的速度場分布、溫度場分布及煙氣濃度場分布，通過從燃?xì)庠顪囟葓?、煙氣濃度場及熱效?/p>

3、三方面，對比分析現(xiàn)場測量結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果，對比結(jié)果顯示:鍋壁附近溫度場的現(xiàn)場測量值與模擬值相對誤差僅為7.69％～8.75％; CO濃度的現(xiàn)場測量值與模擬值相對誤差為8.40％;實際熱效率與數(shù)值計算熱效率相對誤差僅為1.26％，驗證了建立的大氣式燃?xì)庠钅Ｐ偷目尚行浴?br>　　基于已建立的大氣式燃?xì)庠顢?shù)值模型，研究外圈火孔傾斜角、鍋支架高度、一次空氣系數(shù)及火孔孔徑等因素對燃?xì)庠钚阅艿挠绊?，重點分析各因素對燃?xì)庠钊細(xì)馊紵郎囟葓?、煙氣中C

4、O濃度場及熱效率的影響。根據(jù)單因素分析結(jié)論，建立正交試驗，并得出上述因素對燃?xì)庠顭嵝视绊戯@著性及最優(yōu)參數(shù)組合:內(nèi)外圈火負(fù)荷分配系數(shù)影響最為顯著，鍋支架高度次之，外圈火孔傾斜角最差;最優(yōu)參數(shù)組合為:鍋支架高度為15mm，外圈火孔傾斜角為27°，內(nèi)圈火負(fù)荷分配系數(shù)為0.10。
　　根據(jù)正交試驗結(jié)果重新鑄造燃?xì)庠顚嵨锬Ｐ?，并建立相?yīng)的實驗系統(tǒng)，對熱負(fù)荷、熱效率、一次空氣系數(shù)及煙氣濃度等參數(shù)進(jìn)行實驗測量，通過對比鍋壁附近溫度場、煙氣濃度