強(qiáng)排式燃?xì)鉄崴鞯娜紵蛡鳠徇^(guò)程的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、論述了強(qiáng)排式燃?xì)鉄崴鞯娜紵蛡鳠岬臄?shù)值模擬分析過(guò)程。由于以往燃?xì)鉄崴鞯臄?shù)值模擬只是分別研究肋片換熱器的傳熱情況和燃燒室內(nèi)的燃燒情況，本課題將熱水器內(nèi)的燃燒與肋片換熱器的傳熱結(jié)合起來(lái)，以摸清燃燒室的燃燒和肋片換熱器傳熱性能之間的相互影響規(guī)律。
　　 本論文首先通過(guò)理論分析明確了影響燃?xì)鉄崴鳠嵝实囊蛩?，根?jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)顯示，燃?xì)鈮毫κ怯绊憻崴鳠嵝实闹匾蛩刂?。隨著燃?xì)鈮毫Φ脑黾?，燃燒溫度升高，熱水器的熱效率變大。從?shí)

2、驗(yàn)中還可以看出，當(dāng)燃?xì)鈮毫p小時(shí)，熱水器的風(fēng)機(jī)吸入的風(fēng)量保持不變，而從火孔噴入燃燒室的燃?xì)馀c空氣部分預(yù)混的混合氣體的流量減小，二次空氣量相對(duì)增加，這樣就造成了過(guò)剩空氣系數(shù)偏大，這時(shí)燃燒室的燃燒溫度相對(duì)于過(guò)剩空氣系數(shù)穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值時(shí)的溫度而有所降低。
　　 本次數(shù)值模擬以動(dòng)量守恒、質(zhì)量守恒和能量守恒為基礎(chǔ)，采用數(shù)值計(jì)算的方法建立了燃?xì)鉄崴魅紵覂?nèi)的部分預(yù)混燃燒模型及煙氣沖刷肋片的對(duì)流換熱模型。首先，通過(guò)求解部分預(yù)混燃燒模型得到了熱

3、水器燃燒室內(nèi)的溫度分布，從中可以看出，燃燒煙氣的溫度從最高點(diǎn)到肋片換熱器入口處，溫度下降了約300℃，適當(dāng)降低燃燒室的高度可以提高煙氣沖刷肋片換熱器時(shí)的平均溫度，又不會(huì)增加過(guò)多的CO，有利于提高熱水器的熱效率。其次，通過(guò)求解煙氣沖刷肋片換熱器的對(duì)流換熱模型得到肋片換熱器內(nèi)煙氣側(cè)的溫度分布，觀察可見(jiàn)圓管后的溫度分布區(qū)域明顯呈現(xiàn)尾流區(qū)，這樣的紊亂流動(dòng)影響了圓管后方的對(duì)流換熱，降低了圓管的換熱量，根據(jù)這一現(xiàn)象提出了改變肋片形狀或者調(diào)整肋片傾斜

4、角度的方法來(lái)改善圓管后的溫度尾流區(qū)的流動(dòng)場(chǎng)。最后，通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)模型的求解還可以得到煙氣出口處的NOx與CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布，符合《家用燃?xì)饪焖贌崴鳌稧B6932-2006對(duì)熱水器CO排放量的限制和NOx的排放等級(jí)的規(guī)定，滿足熱水器環(huán)保性能的要求。
　　 通過(guò)Fluent軟件計(jì)算出了煙氣沖刷肋片換熱器時(shí)的平均溫度及平均速度，將他們帶入經(jīng)驗(yàn)公式中可以求出肋片換熱器的換熱量，與實(shí)驗(yàn)熱水器的熱負(fù)荷對(duì)比，相對(duì)誤差在3％以內(nèi)，這也說(shuō)明研究