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内置稳燃热岛燃气锅炉内流动与传热数值模拟

热能动力工程 2006年第3期21卷 291-294页

作者：欧俭平马爱纯赖朝彬邓仁华中南大学能源与动力工程学院湖南长沙410083 新余钢铁有限责任公司江西新余338001

以内置稳燃热岛的燃气锅炉为对象,利用CFD软件PHOENICS,耦合锅内流体流动、燃烧和传热过程,对锅炉内的气体流动和传热特性进行数值模拟分析,研究了点火烧嘴的工作条件以及环形稳燃热岛对锅炉内气体流动和传热过程的影响,并在生产实际中... 详细信息

以内置稳燃热岛的燃气锅炉为对象,利用CFD软件PHOENICS,耦合锅内流体流动、燃烧和传热过程,对锅炉内的气体流动和传热特性进行数值模拟分析,研究了点火烧嘴的工作条件以及环形稳燃热岛对锅炉内气体流动和传热过程的影响,并在生产实际中进行对比验证。结果表明,四角切圆的烧嘴布置及锅炉内部环形热岛的存在,有利于锅内燃烧的稳定和锅内切圆流动方式的形成,加强了炉内烟气的搅动,炉膛温度分布更均匀,炉膛受热面的换热效果得到改善;通过调整点火烧嘴的位置,实现了低热值煤气锅炉的稳定燃烧。研究结果可为改进高炉煤气锅炉的设计和生产组织提供参考。

关键词：锅炉高炉煤气稳燃热岛流场传热数值模拟

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氧化铝熟料窑喷射干燥段参数的仿真优化

中国有色金属学报 2004年第1期14卷 138-141页

作者：马爱纯周孑民李旺兴中南大学能源与动力工程学院长沙410083 中国铝业股份有限公司郑州轻金属研究院郑州450041

以d4.5m×90m熟料窑的喷射干燥段为研究对象,建立了三维传热、传质数学模型。应用数值方法,研究了不同窑尾压力和料浆粒径时,窑内温度分布和水蒸气的浓度分布,并对操作参数和工艺参数进行了优化。结果表明:窑尾负压和生料浆的平均粒径... 详细信息

以d4.5m×90m熟料窑的喷射干燥段为研究对象,建立了三维传热、传质数学模型。应用数值方法,研究了不同窑尾压力和料浆粒径时,窑内温度分布和水蒸气的浓度分布,并对操作参数和工艺参数进行了优化。结果表明:窑尾负压和生料浆的平均粒径对窑内温度分布和水蒸汽浓度分布有较大影响;需要提高窑尾温度和窑尾烘干能力时可提高负压,反之则减小负压;减小料浆粒径,有利于降低窑尾烟气温度,加快物料的升温过程;对直径为4.5m左右的大型回转窑,窑尾负压可根据窑况在-200～-300Pa之间调节,生料浆的平均粒径不宜大于0.1mm。

关键词：氧化铝熟料窑喷射干燥仿真优化温度分布

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U型蓄热式辐射管表面温度分布数值模拟研究

金属热处理 2005年第1期30卷 74-77页

作者：欧俭平马爱纯占树华蒋绍坚萧泽强中南大学能源与动力工程学院湖南长沙410083

以一支燃烧能力为 5 8kW的蓄热式辐射管为对象 ,利用商业CFD软件CFX4 3对蓄热式辐射管表面温度分布进行数值模拟 ,并进行试验验证 ,重点分析了辐射管沿长度方向温度分布的规律及其影响因素。结果表明 ,高速煤气射流产生的湍动燃烧动力 ... 详细信息

以一支燃烧能力为 5 8kW的蓄热式辐射管为对象 ,利用商业CFD软件CFX4 3对蓄热式辐射管表面温度分布进行数值模拟 ,并进行试验验证 ,重点分析了辐射管沿长度方向温度分布的规律及其影响因素。结果表明 ,高速煤气射流产生的湍动燃烧动力 ,能搅拌炉膛、消除炉内的温差 ,有利于提高烟气的加热能力 ,改善其加热性能。但煤气喷射速度不能无限制增大 ,对于该类型的蓄热式辐射管燃烧器 ,煤气喷射速度可限制在 80m/s～ 1 1 0m/s。

关键词：高温空气燃烧蓄热式辐射管燃烧器温度分布数值模拟

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回转窑窑壁非稳态传热模型及窑皮厚度优化

中国有色金属学报 2006年第6期16卷 1115-1119页

作者：肖友刚刘义伦马爱纯中南大学轨道交通安全教育部重点实验室长沙410075 中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学能源与动力工程学院长沙410083

烟气、料床、窑壁是回转窑传热过程的三要素，在确定这三要素之间传热量的基础上，建立了回转窑窑壁非稳态传热数学模型。对中铝河南分公司2号窑窑壁的非稳态传热过程进行了数值计算。结果表明：窑体旋转一周，烧成带窑壁内表面温度将在... 详细信息

烟气、料床、窑壁是回转窑传热过程的三要素，在确定这三要素之间传热量的基础上，建立了回转窑窑壁非稳态传热数学模型。对中铝河南分公司2号窑窑壁的非稳态传热过程进行了数值计算。结果表明：窑体旋转一周，烧成带窑壁内表面温度将在1232-1334℃变化，这易导致窑壁热疲劳破坏；窑皮越厚，窑壁的径向温度梯度越小，热应力越低；将烧成带窑皮厚度控制在252mm，可使烧成带窑壁外表面温度维持在200℃。

关键词：回转窑窑壁窑皮优化传热

流量比对高位预旋进气涡轮转静盘腔换热影响的数值研究

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推进技术 2022年第5期43卷 246-253页

作者：刘非凡马爱纯胡日骍中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

为提高冷气与涡轮盘的换热效果,针对高位预旋30°进气的转静腔耦合涡轮盘系统进行了数值模拟,研究了不同转静腔入口流量比率和转速对系统换热效果的影响,并对涡轮盘壁面平均努塞尔数Nu、盘体最高温度、盘体温度均匀性进行了分析。结果表... 详细信息

为提高冷气与涡轮盘的换热效果,针对高位预旋30°进气的转静腔耦合涡轮盘系统进行了数值模拟,研究了不同转静腔入口流量比率和转速对系统换热效果的影响,并对涡轮盘壁面平均努塞尔数Nu、盘体最高温度、盘体温度均匀性进行了分析。结果表明:转速为1×10^(4)r/min时,随着转静腔1和2的入口流量比率P从1增加到6,左壁面Nu稍有上升,右壁面Nu先增后减,在P=3时最大;盘体最高温度降低,且P2后,左右两侧径向温度均匀性几乎一致,轴向温度均匀性均优于径向,盘缘处轴向温度均匀性最差,越靠近轴心均匀性越好。在转速为6×10^(3)~1.2×10^(4)r/min时,随转速增大,系统换热效果增强。当转速1×10^(4)r/min后,P在3附近综合换热效果较好。

关键词：涡轮转静盘腔数值模拟入口流量比率努塞尔数温度均匀性

蓄热式连续推钢加热炉内钢坯加热过程动态数值模拟

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过程工程学报 2007年第2期7卷 209-215页

作者：欧俭平詹树华马爱纯萧泽强中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083 钢铁研究总院国家连铸中心北京100081

基于商业软件CFX4．3和自编程序,建立了一套CFD模拟系统,并以新钢公司80 t/h蓄热式加热炉为对象,对其进行适当简化的三维动态数值模拟研究,分析了钢坯在炉内的加热过程,并与生产记录数据和现场测试进行对比．结果表明,蓄热式加热炉能获... 详细信息

基于商业软件CFX4．3和自编程序,建立了一套CFD模拟系统,并以新钢公司80 t/h蓄热式加热炉为对象,对其进行适当简化的三维动态数值模拟研究,分析了钢坯在炉内的加热过程,并与生产记录数据和现场测试进行对比．结果表明,蓄热式加热炉能获得较好的流场和温度场分布,钢坯出炉前温度达到1460 K以上,钢坯内各节点的温差不超过10 K,基本满足高效、低耗的钢坯加热工作需要．但本研究的蓄热式加热炉在生产条件下的温度制度仍存在一定的不合理之处,钢坯离开加热段进入均热段时其表面平均温度为1350 K左右,均热段大部分时间内钢坯仍在被加热,影响均热效果,在今后设计和操作加热炉时应加以改进．

关键词：蓄热式加热炉燃烧钢坯加热动态数值模拟

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氧化铝熟料窑窑皮厚度的数值研究

中南工业大学学报 2003年第6期34卷 633-636页

作者：周孑民马爱纯李旺兴中南大学能源与动力工程学院湖南长沙410083 中国铝业股份有限公司郑州轻金属研究院河南郑州450041

以一直径为4.5m、高为90m熟料窑的烧成带为研究对象,应用数值计算的方法,对烧成带有窑皮存在和没有窑皮存在时耐火层内的温度分布进行对比分析,同时对窑皮在不同厚度时耐火层内的温度分布进行数值计算.计算结果表明:烧成带无窑皮时,窑... 详细信息

以一直径为4.5m、高为90m熟料窑的烧成带为研究对象,应用数值计算的方法,对烧成带有窑皮存在和没有窑皮存在时耐火层内的温度分布进行对比分析,同时对窑皮在不同厚度时耐火层内的温度分布进行数值计算.计算结果表明:烧成带无窑皮时,窑外壁温度较高,在232～270℃之间;当窑皮厚度从200mm增大到300mm时,窑外壁温度从215℃降低至161℃;在熟料窑操作中,窑皮过薄将缩短耐火内衬的使用寿命,并限制加煤提产;窑皮过厚则缩小了烧结带的有效截面积,也限制了熟料窑的提产;对直径为4.5m左右的大型回转窑,窑皮厚度可根据生料浆成份和窑况在200～300mm内调节.

关键词：氧化铝熟料窑窑皮耐火内衬温度分布数值计算

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混联法氧化铝生产中熟料窑节能降耗的研究

冶金能源 2003年第2期22卷 7-10,12页

作者：马爱纯周孑民李旺兴中南大学能源与动力工程学院郑州轻金属研究院

通过对熟料窑的热工综合测试 ,分析了熟料窑的能耗组成和影响能耗的关键因素 ,总结了技术改造带来的经济效益和生产中存在的问题。

关键词：混联法氧化铝熟料窑热工综合测试节能

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气力输送管道压降预测影响的数值模拟研究

武汉理工大学学报 2010年第23期32卷 13-16页

作者：马爱纯 Williams R C 周孑民 Jones M G 中南大学能源科学与工程学院长沙410083 纽卡斯尔大学散装固体及颗粒技术中心纽卡斯尔2308

气力输送管道压降的预测有利于合理设计供风系统。建立了一气力输送实验装置,对某些截面的压力进行了实验测试。运用CFD仿真软件Fluent,建立了3维气固两相湍动双流体压降预测模型,通过对该气力输送系统的水平弯管进行的仿真研究,得到了... 详细信息

气力输送管道压降的预测有利于合理设计供风系统。建立了一气力输送实验装置,对某些截面的压力进行了实验测试。运用CFD仿真软件Fluent,建立了3维气固两相湍动双流体压降预测模型,通过对该气力输送系统的水平弯管进行的仿真研究,得到了与实验结果吻合较好的模型,并运用该模型分析了几个主要参数对气力输送系统压降预测的影响。

关键词：气力输送压降 CFD 数值模拟