高炉热风炉系统煤气引射器实验及数值模拟

【摘要】： 引射器是一种将两种不同压力的流体相互混合,并发生能量交换,最终形成一股居中压力的混合流体的装置。它不消耗外界的机械功或电能,而仅仅依靠流体的压力、温度等参数就可以工作,无任何转动部件,目前在动力、石油、化工、冶金、轻工、纺织、供热、制冷等领域得到广泛应用。 在化工、冶金等行业,有大量的高压气体被白白浪费掉。如果能回收利用,将能大大的节约能源。高炉热风炉系统煤气引射器就这样一种利用余压的一个节能装置。钢铁厂生产过程中产生大量的高炉煤气与焦炉煤气。高炉煤气压力高达15KPa,热值为3344—4180KJ/m3。高炉煤气一般作为热风炉的燃料。但热风炉只需要8、9KPa的压力即可。另外有6KPa左右的压力白白浪费掉。而焦炉煤气的压力只有3、4KPa左右,但热值高达16720—18810KJ/m3。如果能利用6KPa左右的压力引射焦炉煤气,将能大大提高发热值。根计算,如果高炉煤气中混入10%的焦炉煤气,发热值将提高40%左右。引射器不消耗任何能源,而且不需要维护。是一种非常节能的装置。 本文在阅读了大量文献的基础上,对引射器的发展过程进行了详尽的叙述;由于本课题所针对的对象是引射器的工业应用,需要对设计的可靠性进行论证。本文根据苏联热工研究院的索科洛夫和津格尔在《引射器》一书中系统总结出的引射器设计方法,该方法综合了前人在引射器设计中的大量经验和理论。本文精心挑选,精简了公式,简化设计公式。根据简化的公式,设计实验段。并在模拟工业应用的条件下进行了实验研究。而且建立了数值模型,进行数值计算。比较了实验结果与数值结果。 【关键词】：热风炉 引射器 引射系数 数值模拟
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TF578
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 引言7-9
• 1.2 国内外研究发展过程9-12
• 1.3 本文的研究内容12-13
• 2 实验研究13-37
• 2.1 引射器实验台架设计13-25
• 2.2 实验台架介绍25-27
• 2.3 实验步骤与实验结果27-31
• 2.4 实验结果分析31-37
• 3 数值模拟37-54
• 3.1 数值建模37-38
• 3.2 模拟条件与模拟结果38-49
• 3.3 模拟结果分析49-54
• 4 实验结果与模拟结果的比较与分析54-59
• 5 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65

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