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高炉回旋区的机理分析及三维数值模拟 被引量：2
1
作者 陈举华 沈学会 +1 位作者 郭术义 张丽丽 《山东大学学报（工学版）》 CAS 2005年第1期27-31,共5页
阐述了高炉回旋区运动及反应机理 ,建立了模拟回旋区的三维综合模型 ,模拟了回旋区内物理过程和化学过程 ,得到了焦炭颗粒的速度分布、回旋区内的温度分布和高炉风口燃烧带的温度及煤气成分变化 .冷态模拟结果与实验结果基本一致 。
关键词 高炉回旋区 气粒两相流 数值模拟
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高炉回旋区数学模型与CFX的数值模拟 被引量：1
2
作者 郭术义 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2006年第4期49-53,59,共6页
为研究高炉回旋区内的物理化学状态,分析了回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流等化学反应,建立了基于颗粒轨道的湍流数学模型,并利用CFX对数学模型进行了数值模拟。模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大... 为研究高炉回旋区内的物理化学状态,分析了回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流等化学反应,建立了基于颗粒轨道的湍流数学模型,并利用CFX对数学模型进行了数值模拟。模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,峰值温度在2 670 K左右;焦炭粒子数为1 000时,在水平面内CO2和CO气体的峰值浓度分别为17%和27.4%;高炉煤气流分布为中心气流弱,边缘气流强。数值模拟结果基本与高炉操作实践结果吻合,对进一步研究高炉回旋区提供了有意义的探索。 展开更多
关键词 高炉回旋区 数学模型 数值模拟 CFX
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高炉回旋区燃烧数值模拟研究 被引量：4
3
作者 郭术义 尚松蒲 《华北水利水电学院学报》 2009年第1期46-49,共4页
为研究回旋区内物理化学状态,对回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流化学反应进行了分析,建立了基于混合颗粒条件的湍流数学模型,利用CFX进行了数值模拟.结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,... 为研究回旋区内物理化学状态,对回旋区内存在的焦炭热解、水分蒸发、燃烧、气体湍流化学反应进行了分析,建立了基于混合颗粒条件的湍流数学模型,利用CFX进行了数值模拟.结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分小于16 m/s,峰值温度在2 670 K左右,焦炭粒子数为3 000时,CO2和CO气体峰值浓度百分比分别为17.0%和27.4%,高炉煤气流分布为中心气流弱,边缘气流强.红外测温实验及大量操作实践验证了数值模拟结果基本是正确的,对进一步研究回旋区和创新高炉操作制度提供了理论依据. 展开更多
关键词 高炉回旋区 数学模型 数值模拟
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采用CFX对高炉回旋区的模拟研究 被引量：1
4
作者 郭术义 《山东冶金》 CAS 2008年第1期56-58,共3页
考虑到回旋区内存在的焦炭热解、燃烧、气体湍流化学反应等过程,利用CFX,建立了基于颗粒轨道的物理模型,并对该模型进行了数值模拟。模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分<16 m/s,峰值温度在2 670 K左右。进行了... 考虑到回旋区内存在的焦炭热解、燃烧、气体湍流化学反应等过程,利用CFX,建立了基于颗粒轨道的物理模型,并对该模型进行了数值模拟。模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分<16 m/s,峰值温度在2 670 K左右。进行了高炉红外测温实验,测量的峰值温度约为2 660 K。实验验证了数值模拟结果基本是正确的,对进一步研究高炉回旋区和修改高炉基本操作制度提供了理论依据。 展开更多
关键词 高炉回旋区 数学模型 数值模拟
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高炉风口回旋区多形貌颗粒混合流动特性数值模拟
5
作者 华晴赉 韦光超 +3 位作者 但家云 汪小毅 崔佳鑫 鄂殿玉 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2024年第6期130-139,共10页
【目的】高炉的稳定运行和能耗控制受制于风口回旋区内复杂的物理化学行为,因此对回旋区内混合多形貌颗粒的气固相互作用机制进行研究。【方法】采用计算流体力学-离散单元法耦合方法对高炉风口回旋区内混合多形貌焦炭颗粒的流动行为和... 【目的】高炉的稳定运行和能耗控制受制于风口回旋区内复杂的物理化学行为,因此对回旋区内混合多形貌颗粒的气固相互作用机制进行研究。【方法】采用计算流体力学-离散单元法耦合方法对高炉风口回旋区内混合多形貌焦炭颗粒的流动行为和动力学特性进行数值模拟;系统地研究和分析4种不同的混合非球形颗粒体积分数对风口回旋区演化形貌和微观结构等的影响。【结果】随着非球形颗粒的体积分数从0增至9%,回旋区的宽度和高度分别增加96%和67%,转动能则增加3.53倍;颗粒所受曳力随非球形颗粒混合体积分数的增大而增大,颗粒间接触法向力概率密度函数分布也会向左偏移且峰值随之减小,而混合非球形颗粒时配位数概率密度函数分布峰值均小于不混合时的工况。【结论】混合非球形颗粒体积分数对高炉风口回旋区形貌和曳力分布、颗粒配位数概率分布等产生显著影响。 展开更多
关键词 计算流体力学 离散单元法 高炉风口回旋区 多形貌颗粒 数值模拟
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高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟 被引量：3
6
作者 张丽丽 史岩彬 陈举华 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2005年第4期44-48,共5页
为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应,本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程,建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内... 为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应,本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程,建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750 m3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟,并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量,结果表明,实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致,平均相对误差为11.6%;热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合,平均相对误差约为15.8%。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况,可以减少高炉操作费用,正确指导生产实践。 展开更多
关键词 高炉风口回旋区 气固两相流 湍流 煤粉燃烧 数值模拟
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基于CFD-DEM的高炉风口回旋区形状和传热特性数值模拟研究 被引量：6
7
作者 韦光超 赵伟 +1 位作者 张浩 安希忠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期612-616,I0010,I0011,共7页
采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)耦合方法,对高炉风口回旋区进行了数值模拟研究。首先通过与实验结果对比,验证了CFD-DEM模型的正确性;然后考察了不同气速对风口回旋区形状和传热特性及颗粒接触的影响。数值模拟结果表明:风口回... 采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)耦合方法,对高炉风口回旋区进行了数值模拟研究。首先通过与实验结果对比,验证了CFD-DEM模型的正确性;然后考察了不同气速对风口回旋区形状和传热特性及颗粒接触的影响。数值模拟结果表明:风口回旋区的大小和形状均受气速影响较大,在较大进气速度下,颗粒受到的曳力大于颗粒间的摩擦阻力并破坏颗粒间的桥力,形成较大尺寸的回旋区;且颗粒之间接触力较小,形成较大的空隙结构,更有利于热气体向周围扩散以强化传热。目前考察的三种气速结果表明:当气速为11m/s时,热量向下方传递速度最快;当气速为13m/s时,热量向上方传递速度最快;而当气速为15m/s时,热量向右方传递速度最快;此外,气速越大流态化越明显,颗粒间接触越少,接触力也越小。 展开更多
关键词 计算流体力学 离散单元法 高炉风口回旋区 传热 颗粒
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高炉三维气固湍流和煤粉燃烧过程数值模拟 被引量：5
8
作者 张丽丽 周慎杰 陈举华 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期163-167,218,共6页
基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化方程,建立并发展了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。用所建模型分别对冷态模型内气固两相流动和某企业750 m3高炉风口回旋区内的... 基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化方程,建立并发展了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。用所建模型分别对冷态模型内气固两相流动和某企业750 m3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动与煤粉燃烧进行了数值模拟。采用三维激光相位多普勒分析仪(PDA)对冷态模型内气固两相流场进行了测量,实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致。热态模拟结果给出了气相温度和组分浓度分布,模拟结果与实验测量结果较吻合,揭示了风口回旋区内气固两相流动和煤粉燃烧的基本性质和特点。 展开更多
关键词 高炉风口回旋区 湍流 气固两相流 煤粉燃烧 数值模拟
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