试析撞击流与合成气制备炉的数值模拟

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1、北京化工大学硕士学位论文撞击流与合成气制备炉的数值模拟姓名：车耀坤申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：屈一新2003.6.5!!塞些王查兰堡主堂垡堡塞一——撞击流与合成气制备炉的数值模拟摘要f随着计算机软、硬件技术的不断发展，一些新的方法越来越深入L的运用到化工领域之中；撞击流是化工领域一个很有应用潜力的过程；合成气制备炉是针对目前我国的能源结构而作出的将高炉作为气化炉的新的设计。应用计算机模拟技术，本文分别对撞击流过程和合成气制备炉进行了数值模拟√“首先，本文构造了计算撞击流流场分布的简化模型，并根据这一简化模型

2、编制了Fortran程序，对撞击流过程的流场进行了模拟计算。根据程序计算的结果对撞击流流场内速度的分布进行分析发现：撞击流区域内的流场可分为三个区域——入口区、漩涡区和出口区；撞击流流场内存在着激波现象；撞击流的最大径向速度随喷嘴尺寸及入口流速的增大而增大，随喷嘴间距的增大而减小，最大径向速度对应的径向距离随喷嘴间距及喷嘴尺寸的增大都有～个最大值。其次，本文针对合成气制备炉建立了一个数学模型，并将此数学模型应用于Phoenics软件对合成气制备炉的计算中，计算的结果证明这套模型在模拟燃烧炉上的应用是行之有效的，从而为以后

3、深入的研究奠定了基础。关键词：数值模拟，撞击流，射流，燃烧，合成气制备炉!!塞些三盔堂堡主堂堡望奎一NUMERICALSIMULATIoNOFIMPINGINGAND、7l，ATER．GASGENERATINGSTOVEABSTRACTSomenewmethodshavebeenappliedinchemistrymoreandmoredeeplywiththedevelopmentofhardwareandsoftwareofcomputerImpingingprogressisatechniquewhichhasal

4、otofpotentialinchemicalengineering．Water-gasgeneratingstoveisanewapparatusdesignaccordingtotheconfigurationoftheenergyinourcountry．Inthisarticle，bothimpingingprogressandwater-gasgeneratingstovearesimulatedusingcomputerasthecalculatingtoolsInthefirst，thesimplified

5、modelforvelocitydistributingcalculationofimpingingstreamisconstituted．AccordingtothemodelaFortranprogramiswrote．Throughtheresultoftheprogramwedrawtheconclusionasfollow：theimpingingfieldCanbedefineasthreeregion‘inputregion，whirlpoolregionandoutputregion；thereisaco

6、ncussionphenomenaintheflowfield；themaximumradialvelocityofimpingingstreambecomelargerwiththelesseningofLandtheincrementofdandUin，whiletheradialdistanceofthepositionofthemaximumradialvelocityhaveamaximumvaluewiththeincrementofLanddII北京化工大学硕士学位论文Additionally,anumer

7、icalmodeliscomposedforsimulationofWater-gasgenermingstove．Usethismodel，so砥val'enamedPhoenicsisusedtofinishthesimulation．Accordingtheresultofsimulation，themodelisprovedtobevalidinsimulationofcombustionstoveKeywords：numericalsimulation，impingingstream，jetflow,combu

8、stion，Water-gasgeneratingstoveIll北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确