炼钢转炉产生的高温炉气不仅可以回收大量煤气，而且余热资源丰富，充分回收高温炉气余热具有重大意义。转炉汽化冷却烟道内高温烟气的流动和传热十分复杂，并伴有燃烧及传质过程，准确掌握其热力性能对于转炉高温炉气余热回收设备的优化设计和安全运行具有重要意义。本文采用CFD数值模拟方法，对某炼钢转炉项目的汽化冷却烟道内热力性能进行了数值模拟，提出了一种炼钢转炉汽化冷却烟道热力性能的工程计算方法，并基于数值模拟结果验证了该方法的有效性，主要研究内容和结论如下：
1)对炼钢转炉汽化冷却烟道内部高温烟气流场、温度场、燃烧及组份浓度数值模拟的理论基础进行了论述，结合所研究工程项目的实际特点建立了物理分析模型，并对关键边界条件进行了研究。通过数值模拟计算，掌握了整个汽化冷却烟道内部高温烟气的流场、温度场与各组份浓度的分布情况，揭示了汽化冷却烟道入口处空气卷吸燃烧的过程。
2)运用本文建立的分析模型，分别对不同空气卷吸量，以及不同烟尘含量工况条件下的汽化冷却烟道热力性能进行了数值模拟，得到了烟道内流场、温度场及各种组份浓度分别随空气卷吸量与烟道壁面温度的变化规律。
3)在数值模拟的基础上，基于一般燃烧及传热计算理论提出了一种转炉汽化冷却烟道热力性能的经验性工程计算方法，并通过对不同工况下工程计算结果与数值模拟结果的分析对比，验证了该方法的有效性。
- 作 者：
- 崔敏
- 学科专业：
- 工程热物理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 浙江大学
- 导师姓名：
- 钟崴童小光
- 学位年度：
- 2012
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
