本文以浙江某烧结砖隧道窑作为研究对象，以烧成工艺参数作为准则，以燃烧学与计算流体力学等知识作为理论支持。凭借计算机技术对烧结砖隧道窑烧成带NOX的生成机理与浓度分布、压力分布、温度分布，冷却带的流-固耦合散热等进行了数值模拟研究。
采用现场测试与数值模拟结果对比研究的方法。论文的研究工作主要包括以下方面：
1.浙江某烧结砖隧道窑作为原型，烧成带划分为三个区域：烧嘴区域、砖垛区域、流体区域；冷却带划分为两个区域：砖垛区域、流体区域。重点建立湍流模型、燃烧模型、辐射传热模型、NOX反应模型、流-固耦合散热模型等。最后对各个数学模型进行离散化并运用SIMPLE算法进行数值求解。
2．改变风速对烧成带内NOX含量的研究。NOX在隧道窑内主要以NO的形式集中在烧嘴以及砖垛附近，窑内的NOX包含热力型NO和快速型NO，文中通过分析改变风速对热力型NO和快速型NO含量变化的影响，选择合理的风速可以减少NO排放量并且降低生产成本。
3．改变窑尾的风速对砖块冷却温度以及温差的研究。增加风速窑内气体流动的速度以及气体流动状态发生改变，砖块温度逐渐下降，温差出现先下降后上升的现象，主要是气体在窑内发生湍流的现象对温度以及温差的影响，选取合适的风速可以降低砖块上下温差提高砖块质量。
4．不同砖块码放方式以及不同孔隙率对冷却带砖块散热的研究。研究表明砖块稀码时对窑内气体阻力小，流速快，温度下降速度快于砖块密码。孔隙率的增加平均温度也逐渐降低，上下温差受湍流的影响先降低再增加最后再降低的的现象。
结果表明：数值模拟的结果与测试值相接近，选择合适的风速可以有效的降低窑内NOX的生成量，也可以降低砖块上下截面的温差，改变砖块的码放方式以及孔隙率对温度和温差的影响明显，有利于提高砖块的质量、降低生产成本、减少对环境的污染。
- 作 者：
- 王雪峰
- 学科专业：
- 车辆工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 湖南工业大学
- 导师姓名：
- 张柱银许宁
- 学位年度：
- 2016
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
