裂解炉是乙烯生产装置的核心部分，燃烧器产生热量，是裂解炉的最重要组成部分。通过计算机技术建立数学模型，采用数值计算方法模拟裂解炉内所发生的各种过程，可以在少量的实验基础上获得大量的数据，为提高裂解技术提供必要的信息。 本文按照从简单到复杂的规律开展研究，选择单个喷嘴为研究对象，以GAMBIT和FLUENT软件为平台，结合实际工业过程，选取适当的数学模型来描述计算域内所发生的燃料燃烧、烟气流动等过程和组分分布。 首先采用GAMBIT软件建立计算域几何模型，并对计算域进行网格划分，建立数学模型，选择离散化方法。 之后，在忽略辐射传热的前提下，应用FLUENT计算软件进行求解，分别采用ED模型、EDC模型、有限速率/涡耗散模型、非预混燃烧模型和组分PDF输运模型进行计算，对这五种燃烧模型的数值模拟结果进行对比分析，得出最适合于实际情况的燃烧模型为有限速率/涡耗散模型。 选定燃烧模型后，本文考查了速度和计算域对燃烧结果的影响。采用有限速率/涡耗散燃烧模型，忽略辐射传热，考察了不同的燃料气进口速度(50m/s、100m/s、200m/s、300m/s及409m/s)对燃烧结果的影响：同时，把计算域沿X方向各向左右延伸0.5m，考查了计算域对燃烧结果的影响。 最后，结合实际工业条件，选取两种比较适合本文工业条件的辐射模型，即：P-1辐射模型和DO辐射模型，考察辐射对燃烧结果的影响。 对所得结果进行比较分析表明：虽然湍流反应速率仍为主要影响因素，但是加入辐射模型后，化学反应和辐射间的相互作用变得重要了，而且对于不同的辐射模型有不同的地位和作用。
- 作 者：
- 贾燕子
- 学科专业：
- 化学工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 天津大学
- 导师姓名：
- 卫宏远
- 学位年度：
- 2008
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
