計算模型及網(wǎng)格劃分

在高溫空氣燃燒過程中，蓄熱體及流體的溫度及受力周期性隨時間而變化。為簡化計算，作如下假設(shè)：各格孔內(nèi)的傳熱相同；忽略蓄熱室的輻射換熱和熱損失；在蓄熱體長度方向兩個邊界面溫度只是時間的函數(shù)；流體的熱物性參數(shù)恒定不變，蓄熱體具有各向同性的導(dǎo)熱特性，其比熱是一個關(guān)于溫度的多項式；蓄熱介質(zhì)的表面積及質(zhì)量分布均勻；煙氣與冷風(fēng)在各自入口處的速度及溫度在橫截面上分布均勻，且不隨時間變化；不考慮空氣與煙氣物性的差異對蓄熱體特性的影響，在整個計算過程中都用空氣作為傳熱介質(zhì)。 

以現(xiàn)場實際使用的蜂窩型蓄熱元件為對象，其壁厚僅為0.5mm，蜂窩單元間距為3mm。蓄熱室長度為600mm，每相鄰四個格孔的中心連線圍成一個正方形區(qū)域。如圖2所示，以該區(qū)域和沿蓄熱室長度方向構(gòu)成的三維空間內(nèi)的蓄熱體作為計算區(qū)域。使用周期性邊界，采用非均勻網(wǎng)格劃分計算區(qū)域，計算網(wǎng)格數(shù)為 44×15×15。

邊界條件和初始條件 

進(jìn)口采用Dirichlet條件，直接設(shè)定進(jìn)口速度。考慮到在一個工作周期中蓄熱和放熱兩個階段具有相同的質(zhì)量流量，但因冷熱空氣的溫度差異，使得各自的進(jìn)口流速差別很大，本文按表1所示工況確定進(jìn)口條件。

由于蓄熱式燃燒采用引風(fēng)機抽引煙氣，因此本計算采用壓力邊界條件，考慮到流體流過蜂窩型蓄熱室的壓降小于1000Pa[1][3]，結(jié)合現(xiàn)場實際工況，計算中的出口壓力均設(shè)為-800Pa。 

蓄熱體壁面沿流動方向采用壁面函數(shù)，壁面內(nèi)部無熱源，溫度變化由蓄熱體的導(dǎo)熱系數(shù)確定。 

根據(jù)現(xiàn)場條件，整個計算區(qū)域內(nèi)的初場設(shè)定為溫度305K，速度為0?？疾煲粋€工作周期流體入口速度、高低溫氣體入口溫度差在不同的換向時間條件下對蓄熱體壁面的應(yīng)力的影響，換向時間分別為10、20、30、40、60、90秒。

鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品換熱器,加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐，歡迎致電咨詢:0510-88818999