文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
天然气在蓄热式锻造加热炉上的应用及模拟
姓名:赵博宁
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:李健
20070301
要摘天然气是一种清洁能源,具有热值高、燃烧稳定、设备简易、便于控制以及污染小等优点。蓄热式燃烧技术具有节约燃料、提高热利用率、降低放量,减小设备尺寸等优点。而我国锻造加热炉普遍存在着能源消耗高、环境污染严重等问题。因此,本文对天然气在高温蓄热式燃烧技术应用时进行了数值模拟,并分析了影响炉膛内气流流动和温度分布的因素。主要研究内容和结⒘颂烊黄钊仁蕉驮旒尤嚷鹧婵占涞氖P停D饬寺内的温度、流速、浓度分布情况。U攵圆煌纳淞鞯南喽运俣取⒃と任露群图薪墙辛耸的D猓峁明:天然气射流和空气射流的相对速度越小,加热炉内的高温区域越大,并且炉膛内的平均温度愈高,炉内的温度均匀性愈好;当空气的预热温度不变时,仅提高天然气的预热温度,炉内的最高温度和平均温度还会随之提高;当天然气和空气的预热温度都不变时,改变天然气和空气射流间的夹角,同样会改变炉膛内的温度分布情况,炉内的最高温度和出口处的平均温度几乎呈线性降低,炉内平均温度成二次曲线变化先增大后减小,并且炉膛内的高温区越靠近喷口被苟圆煌纳兆炫缈谖示嗪桶沧案叨冉辛耸的D猓峁砻鳎当射流的其它参数一定时,增大喷口间距,天然气和空气更容易扩散到整个炉膛进行燃烧,相应地炉膛内的温度也越均匀,但是若间距太大,射流偏转更大,在炉内形成更大的漩涡,使流速分布不均匀,致使平均温度降低;在烧嘴喷口间距,空气、天然气射流流速、喷射方向和温度不变的前提下,改变烧嘴的安装高度,对加热炉炉膛的最高温度,平均温度以及烟气组分的浓度影响不大,但是对加热钢坯表面的温度分布影响很大。关键词:天然气;锻造加热炉;蓄热式燃烧技术;流场;温度场;浓度场果如下:处。
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:盘焦学位论文作者签名:起遂盘学位论文知识产权声明书西北工业大学学位论文原创性声明本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。指导教师签名:秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
本论文的主要创新与贡献⒘巳继烊黄男钊仁蕉驮旒尤嚷P停⒍愿媚P徒辛耸求解,得到了天然气在炉膛内燃烧后炉膛内的温度、流速和浓度分布图。本文模拟了天然气在蓄热式锻造加热炉上的应用攵杂跋炻拍谖露确植家蛩兀缣烊黄涂掌脑と任露龋烊黄空气射流的夹角和相对速度,以及天然气喷口和空气喷口的间距不同,进行了数值模拟,根据其温度分布图提出有利于钢坯加热的最佳加热炉参数。西北工业大学硕士学位论文
⒄骨魇锻造加热炉是锻造行业重要的加热设备。其主要作用就是根据金属掘热工艺和金属加热制度的要求,把需要锻造的金属加热到一定的温度范围,使它有尽可能高的塑性和尽可能低的变形抗力。几乎各种锻造工艺都是使金属在外力使金属在成形过程中不发生破坏,并尽量减小变形能,总是希望它具有很好的塑性和很低的变形抗力。因此金属在锻造之前,一般均需对其加热,提高其塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。同时为了减小金属在成形时产生的内部组织不均、残余应力和加工硬化等不良现象,金属在成形后或成形中间阶段要进行热处理,金属加热也是必须的重要工序。而当前锻造加热炉普遍存在着能源消耗高、环境污染严重等问题。随着科学技术的飞速发展,带动社会生产的发展,能源的需求是在不断地增加,人类对能源危机概念的认识也越来越清晰,节能变成为一个亟待解决的问题。天然气是一种清洁能源,具有热值高、燃烧稳定、设备简易、便于控制以及污染小等优点,已开始被广泛地用于工业窑炉、工业锅炉、生活锅炉和机动车辆等领域。高温蓄热式燃烧技术是世纪年代发展起来的一种全新的先进