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：各格孔內的傳熱相同；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熱特性，其比熱是一個關于溫度的多項式；蓄熱介質的表面積及質量分布均勻；煙氣與冷風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。 

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成的三維空間內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 

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

由于蓄熱式燃燒采用引風機抽引煙氣，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]，結合現(xiàn)場實際工況，計算中的出口壓力均設為-800Pa。 

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

根據(jù)現(xiàn)場條件，整個計算區(qū)域內的初場設定為溫度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)爐集設計研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓指導,售后服務一體化,專利節(jié)能技術應用,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