工业尾气在换热器中的气固两相流模拟研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

随着自然能源的缓慢枯竭,节能、降耗已被各个企业所关注。

在企业工厂的生产过程中,排放大量尾气的同时会浪费不少热能,开展工业余热的有效利用是提高能源利用率的有效途径,对节约能源具有重要的意义。

工业余热按其能量形态可以分为可燃性余热、载热性余热和有压性余热。

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2. 国内外研究现状分析

随着计算机技术的不断进步,计算流体动力学(CFD)和计算传热学(NHT)得到迅速发展。

针对气固两相流的研究,流动与传热的数值模拟开始作为一种有效研究手段,得到广泛应用。

近年来,国内外许多学者对气固两相流的流动特性进行了大量的实验与理论研究,并取得了一定的成果。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:本课题主要研究含灰流体在换热管外的对流换热过程,分析流场的基本特征、粉尘颗粒的运动以及对流换热系数的影响规律等,并与理论分析结果进行比较,研究具体内容包括:1、 分析目前工业尾气中固体飞灰颗粒的基本特征,飞灰沉积对换热设备运行的影响,气固两相流(飞灰含量较少)模拟的研究现状。

2、 研究飞灰在换热设备中的运动特征、分析少量飞灰颗粒的存在对原有气体流场传热的影响,飞灰与壁面碰撞沉积对传热影响等。

3、 采用计算流体力学模拟软件模拟飞灰在换热设备中的运动、沉积过程、积灰增长等,及其对传热的影响,获得合理的模拟结果。

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4. 研究创新点

本研究以含灰工业尾气为对象,利用数值模拟研究其对换热管的积灰与传热特性,探究影响传热效果的各种因素,为工业节能减排提供相关的研究基础和指导依据。

目前相关研究仅针对其中某一因素或几种因素,不够系统全面,因此本研究有一定的创新意义。

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