CMR預熱器熱工性能的數(shù)值研究.pdf

1、煤礦乏風瓦斯的主要可燃成分甲烷是一種清潔能源，但由于其濃度很低(<1％)、濃度波動大、難富集、風量大等特點，難以直接利用，通常直接排空。既是一種能源浪費，同時也污染了大氣，加劇了溫室效應。目前處理乏風瓦斯的技術有熱逆流氧化技術、催化逆流氧化技術和預熱催化氧化技術。
　　本文數(shù)值研究所用物理模型是基于山東理工大學熱能實驗室自主研發(fā)的預熱催化氧化裝置中的雙向波紋式乏風預熱器幾何結構，本文通過對乏風預熱器物理模型的合理簡化，利用Flue

2、nt軟件，采用SIMPLEC算法和標準k?ε湍流模型，通過求解三維N-S方程和能量方程對預熱器的熱工性能進行了數(shù)值研究。
　　為了研究波紋板式乏風預熱器的熱工特性，建立了平板式乏風預熱器模型作為對比。首先模擬研究了平板式乏風預熱器內部導氣墻的幾何特性對其熱工特性的影響，計算結果表明：隨著導氣墻高度的增加，換熱效率升高，氣體的阻力損失也隨之增大，但是換熱效率增加的幅度遠不如阻力損失增加的幅度。考慮導氣墻的高度對乏風預熱器換熱效率和阻

3、力損失的綜合作用，本文依據(jù)模擬研究結果選取導氣墻的合理長度為換熱板片高度的1/2。
　　在此基礎上，針對兩種板型的乏風預熱器，分別研究了它們的結構參數(shù)和操作參數(shù)對其熱工性能的影響規(guī)律，得出了相同的結論：乏風預熱器板間距離一定時，隨著流速的增加，換熱效率降低，阻力損失增大；相同工況下，乏風預熱器板間距離越小，換熱效率越高，阻力損失也越大。將二者的計算結果進行對比，發(fā)現(xiàn)同樣條件下，波紋板式乏風預熱器的換熱效率要高于平板式乏風預熱器的換