大型锻造加热炉蓄热式燃烧系统改造模拟

• 作者: 刘帅 姚元媛 姚逢宇 潘景新 王福明
• 来源期刊: 金属热处理
• 学科: 工学
• 关键词: 锻造加热炉 蓄热式燃烧系统 数值模拟 流场
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 数值模拟
• 页码范围: 184-188
• 页数: 5页
• 分类号: TG155.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2017.03.040

摘要

利用CFD软件模拟了一个大型加热炉的新型设计方案并对其合理性、可行性进行了分析.该方案将12个直焰蓄热式燃烧器布置在炉顶两侧、燃烧器出口向下安装;并相应设计45°炉衬转角使炉气作90°转向时有导流作用.采用标准k-ε模型、离散坐标模型(DO模型),系统地研究了该方案升温、保温初期、保温末期,相应燃烧器不同能量供应方式对有效加热区内速度场、温度场的影响.通过模拟发现:火焰出口高速射流区域是温度最高区域,设计中需要留有充分空间使其在有效加热区外,在此区域外的炉膛上部区域,速度场稳定且流速低,仅受高温辐射传热影响,低温烟气回流影响较小,温度相对均匀;模拟中发现因直焰燃烧器的高速燃气动能充沛,气流直冲而下,顺着特制的45°炉衬斜面90°转向后继续顺着炉底行进,约70％的炉气可以穿过垫铁和工件使之均匀加热,并达到对侧炉墙,在炉内形成均匀流场.模拟显示,在30 s的一个供热周期内,燃烧器由全能量供应30 s变为全能量供应10 s、或全能量供应5 s,铸锭表面温度差由90℃减小到15℃以内,完全满足工艺要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王福明	北京科技大学冶金与生态工程学院	190	1396	21.0	26.0
2	潘景新		8	6	1.0	1.0
3	刘帅	北京科技大学冶金与生态工程学院	10	18	3.0	3.0
4	姚元媛		3	3	1.0	1.0
5	姚逢宇		1	1	1.0	1.0