散堆拉西环蓄热室三维非稳态传热与流动的数值模拟.pdfVIP

V01．29 No．2 冶 金 能 源 MaL2010 ENERGY FOR METAI上URGICALINDUSTRY 35 散堆拉西环蓄热室三维非稳态传热与流动的数值模拟 刘映辉 (江苏大学 能源与动力工程学院) 摘 要 基于散堆拉西环床层特性，应用多孔介质模型，对散堆拉西环蓄热室进行建模 ，研 究其动态传热及气体流动特性。对蓄热室不同渐变段角度时的温度场、流场进行了对比分析， 得到的模拟结果可以在一定程度上反应实际，其反应温度场及流场诸多现象的可视化结果对 实际工程应用有一定借鉴作用。 关键词 拉西环 蓄热室 非稳态 流动 传热 数值模拟 Numericalsimulationon 3D unsteadyhae ttransferandfluidflow ofrandom raschigringregenerator LiuYinghui (JiangsuUniversity) Abstra~ Accordingtothecharacteristicsofrandom raschigringbed，porousmedimnmodelwases· tablishedtosimulatedynamicheattransferand gasflow chraacteristicsinraschigringregenerator． Temperaturefieldandflowfieldofregeneratorofdifferentnaglesofgradientpartswereanalyzedcom— paratively．Thesimulationresults Cna respondtorealitytosomeextent．Visualresultsreflectingmnay phenomenaof temperaturefieldna dflowfieldCna sereasreferencetohtepracticalengineeringappli- cations． Keywords raschigring regenerator unsteady fluidflow heattransfer numericalsimulation 高温空气燃烧技术 (HishTemperatureAir 文献 [2]对不同形状蓄热体的性能进行了定性 Combustion，简称HTAC)又称蓄热式燃烧技术， 比较，得出短空心圆柱状蓄热体的综合性能最 能够实现余热资源 的深度 回收和燃烧废气的低 优。文献 [3]提到空心圆柱蓄热体已在轧钢加 NO 排放，目前已经得到广泛应用…。在该技术 热炉上成功试用，效果 良好，且已申请国家实用 中，蓄热体是其关键部件，目前应用广泛的主要 新型专利 。 有球状蓄热体、蜂窝体等形式。前者机械强度 拉西环 (RaschigRing)为高径 比为 1的短 高、便于维护、价格低廉，但流动阻力较大、比 空心圆柱，其作为化学工业中精馏 、吸收等塔器 表面积小；后者比表面积较大、流动阻力较小， 中的传质填料 已经得到上百年的应用 ，其工 但维护困难、抗热震性较差、易破损、价格较 程特性、制造工艺已经趋于完善，但作为蓄热体 高，因此二者在机械强度、可维护性、元件寿 应用还鲜见报道。文章通过理论分析和经验借 命、换热效率和价格等方面还都存在一些问题， 鉴，提出将拉西环作为蓄热元件用于蓄热室的技 需要不断探索寻找综合性能更好的蓄热体形式。 术构想，试图利用其当量厚度薄、透热深度小、 比表面积大、抗热震性好、传热能力