基于氣固兩相流的受熱面磨損與沉積特性研究.pdf

1、煤炭是我國主要化石的能源。煤炭燃燒產生的含灰煙氣會對以燃煤為主的電站鍋爐和工業(yè)余熱鍋爐受熱面產生磨損和積灰等現(xiàn)象。換熱管束的磨損會造成爆管和機組停運等事故，飛灰沉積會造成受熱面?zhèn)鳠釔夯焕谠O備安全、高效和穩(wěn)定運行。本文基于相關學者提出的磨損與沉積模型，對含灰煙氣外掠對流受熱面的磨損與沉積特性進行了數(shù)值研究，旨在為鍋爐受熱面設計和運行提供參考。主要工作如下:
　　1.采用基于歐拉-拉格朗日法的離散相模型，建立了含灰煙氣外掠對流受

2、熱面的數(shù)值模型，包括單管、順排管束和順排錯流受熱面等?？偨Y各學者建立的磨損、沉積模型，選擇適用于對流受熱面的相應模型，編寫了相應的用戶自定義函數(shù)(UDF)，并驗證了其準確性。
　　2.采用Tabakoff磨損模型，對含灰煙氣外掠單根圓管和橢圓管的磨損特性進行數(shù)值模擬，同部分學者的實驗和模擬結果進行比較，驗證了模擬準確性。比較了不同煙氣流速、顆粒粒徑下，兩種換熱管磨損特性的差異，得到了沿換熱管圓周方向上的顆粒碰撞和磨損規(guī)律。

3、　　3.基于Tabakoff磨損模型，對課題組提出的一種新型順排錯流受熱面的磨損特性進行分析。將數(shù)值模擬得到的該受熱面的流動、傳熱特性與實驗進行對比，在流動傳熱預測準確的前提下，采用該種受熱面運行工況下的最大煙氣流速和平均飛灰粒徑探究了其磨損情況，并提出了相應的防磨建議。
　　4.對含灰煙氣外掠單根圓管和順排管束沉積特性進行數(shù)值模擬。采用經驗方程驗證傳熱與流動模型的準確性，在此基礎上探究不同煙氣流速和顆粒粒徑下的順排管束沉積特性，