高爐燃燒室內(nèi)氣粒兩相流動和反應機理研究及數(shù)值模擬.pdf

1、針對全球高爐大型化的發(fā)展趨勢，結合我國高爐冶煉的實際情況，本文在系統(tǒng)的分析了整個高爐燃燒室的物理和化學運動、反應機理的基礎上，針對燃燒帶和回旋區(qū)的不同運動機理，對燃燒帶和回旋區(qū)分別進行了模擬、驗證。主要內(nèi)容包括： 1.對相關領域的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢做了綜述，詳細闡明了燃燒室的反應形成機理。本文認為高爐燃燒室由風口燃燒帶和上部回旋區(qū)共同構成，由于風口燃燒帶屬于層流流動，而上層回旋區(qū)則是更為復雜的湍流流動，因此首先對燃燒帶和回旋區(qū)

2、機理分別進行了細致的研究論述，為建立正確的數(shù)學模型提供了良好的基礎。 2.對燃燒帶內(nèi)的氣體流動物理過程和傳熱傳質(zhì)化學過程分別進行了分析，提取出模擬燃燒帶的一維數(shù)學模型，作了詳細的求解分析及結果討論。 3.燃燒室回旋區(qū)內(nèi)，焦炭顆粒在高溫氣流的帶動下作回旋運動并伴有化學反應、傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象。因此本文以流體力學和傳熱傳質(zhì)學為基礎，建立了一個綜合模擬回旋區(qū)物理化學過程的三維數(shù)模。并將冷態(tài)計算結果與用PDA試驗測量系統(tǒng)測量得到的冷態(tài)

3、試驗數(shù)據(jù)作了分析對照。 4利用現(xiàn)有的大型流體軟件進行二次開發(fā)來分析實際工程問題可以免去對復雜方程的求解，成為越來越受歡迎的方法，本文利用國外大型流體軟件對回旋區(qū)進行了模擬，結果與計算結果符合良好，可視化效果大大增強。 5對課題所作工作進行了系統(tǒng)總結，并對進一步發(fā)展的前景提出了瞻望。 本課題在研究開發(fā)過程中，力求做到與我國的鋼鐵冶煉工況貼合，并使其具有前瞻性。在保證模擬的擬實性、方法的先進性的基礎上，增強了可視化效