本文主要研究内容
作者周宏杰（2019）在《立式稀土氟化炉内流场及温度场工程优化与应用》一文中研究指出：目前工业生产中制备高纯度氟化稀土最重要的设备之一就是立式稀土氟化炉,它是一种典型的高温气固反应器。目前使用的立式稀土氟化炉炉内存在气体流速不均匀、炉内温度分布差异较大的现象,因此导致炉内整体氟化效率低。本文采用CFD计算流体动力学方法并结合ANSYS FLUENT软件对现有立式氟化炉炉内的流场和温度场进行研究分析并找出其存在的结构缺陷,之后对现有立式氟化炉结构参数进行改进后得到两种改进结构炉型,通过分析得出两种改进炉型相对于现有炉型的优越性。具体工作如下:(1)建立现有立式氟化炉数学物理模型并用FLUENT软件对其流场与温度场进行求解,研究结果表明:现有立式氟化炉内存在较多的气体涡流死区,气体流动停滞现象比较严重,氟化氢气体不能快速流向上部反应区域参加氟化反应,同时炉内的温度波动比较大,仅有上半部分区域能达到氟化反应的理想温度范围,而炉底部存在比较大的低温区域,所以炉内整体氟化效率较低。(2)通过分析得出造成炉内流场与温度场分布出现上述问题的原因是现有立式氟化炉的进气口位置、炉内胆结构、盛料盘结构以及集气罩结构存在缺陷,对上述各结构进行改进后得到两种改进结构炉型,通过对两种改进结构炉型炉内的流场与温度场进行求解并与现有炉型结果进行对比分析得出:改进后两种炉型内的气体涡流现象大幅减少,气体流动分布更加均匀,同时两种改进炉型内温度分布也更加均匀。相同条件下,两改进炉型炉内第二层料盘以上区域的温度均高于现有炉型对应区域温度。(3)由于通入气体初始温度过低,两改进结构炉型底部仍存在低温区域。对通入气体在五种初始温度下的炉内温度分布进行对比分析得出:随着气体初始温度的升高,炉内的最低温度逐渐升高,炉内平均温度不断升高,炉内最大温差逐渐减小,温度分布变的更加均匀。并且分析得出了能使炉内所有反应区域的温度达到氟化反应所需的理想温度范围的气体初始温度应不低于705K。(4)在实际生产中测得两改进炉型内氟化效率并绘制氟化效率曲线与现有炉型的氟化效率曲线对比分析得出:在未对通入气体进行预热时,两改进炉型炉内平均氟化效率分别提高了20.4%和14.9%;将通入气体预热到705K后两改进炉型炉内平均氟化效率分别提高了39.4%和36.1%。改进结构一炉型炉内的氟化效率提升幅度最大,该炉型能达到最佳优化效果。
Abstract
mu qian gong ye sheng chan zhong zhi bei gao chun du fu hua xi tu zui chong yao de she bei zhi yi jiu shi li shi xi tu fu hua lu ,ta shi yi chong dian xing de gao wen qi gu fan ying qi 。mu qian shi yong de li shi xi tu fu hua lu lu nei cun zai qi ti liu su bu jun yun 、lu nei wen du fen bu cha yi jiao da de xian xiang ,yin ci dao zhi lu nei zheng ti fu hua xiao lv di 。ben wen cai yong CFDji suan liu ti dong li xue fang fa bing jie ge ANSYS FLUENTruan jian dui xian you li shi fu hua lu lu nei de liu chang he wen du chang jin hang yan jiu fen xi bing zhao chu ji cun zai de jie gou que xian ,zhi hou dui xian you li shi fu hua lu jie gou can shu jin hang gai jin hou de dao liang chong gai jin jie gou lu xing ,tong guo fen xi de chu liang chong gai jin lu xing xiang dui yu xian you lu xing de you yue xing 。ju ti gong zuo ru xia :(1)jian li xian you li shi fu hua lu shu xue wu li mo xing bing yong FLUENTruan jian dui ji liu chang yu wen du chang jin hang qiu jie ,yan jiu jie guo biao ming :xian you li shi fu hua lu nei cun zai jiao duo de qi ti guo liu si ou ,qi ti liu dong ting zhi xian xiang bi jiao yan chong ,fu hua qing qi ti bu neng kuai su liu xiang shang bu fan ying ou yu can jia fu hua fan ying ,tong shi lu nei de wen du bo dong bi jiao da ,jin you shang ban bu fen ou yu neng da dao fu hua fan ying de li xiang wen du fan wei ,er lu de bu cun zai bi jiao da de di wen ou yu ,suo yi lu nei zheng ti fu hua xiao lv jiao di 。(2)tong guo fen xi de chu zao cheng lu nei liu chang yu wen du chang fen bu chu xian shang shu wen ti de yuan yin shi xian you li shi fu hua lu de jin qi kou wei zhi 、lu nei dan jie gou 、cheng liao pan jie gou yi ji ji qi zhao jie gou cun zai que xian ,dui shang shu ge jie gou jin hang gai jin hou de dao liang chong gai jin jie gou lu xing ,tong guo dui liang chong gai jin jie gou lu xing lu nei de liu chang yu wen du chang jin hang qiu jie bing yu xian you lu xing jie guo jin hang dui bi fen xi de chu :gai jin hou liang chong lu xing nei de qi ti guo liu xian xiang da fu jian shao ,qi ti liu dong fen bu geng jia jun yun ,tong shi liang chong gai jin lu xing nei wen du fen bu ye geng jia jun yun 。xiang tong tiao jian xia ,liang gai jin lu xing lu nei di er ceng liao pan yi shang ou yu de wen du jun gao yu xian you lu xing dui ying ou yu wen du 。(3)you yu tong ru qi ti chu shi wen du guo di ,liang gai jin jie gou lu xing de bu reng cun zai di wen ou yu 。dui tong ru qi ti zai wu chong chu shi wen du xia de lu nei wen du fen bu jin hang dui bi fen xi de chu :sui zhao qi ti chu shi wen du de sheng gao ,lu nei de zui di wen du zhu jian sheng gao ,lu nei ping jun wen du bu duan sheng gao ,lu nei zui da wen cha zhu jian jian xiao ,wen du fen bu bian de geng jia jun yun 。bing ju fen xi de chu le neng shi lu nei suo you fan ying ou yu de wen du da dao fu hua fan ying suo xu de li xiang wen du fan wei de qi ti chu shi wen du ying bu di yu 705K。(4)zai shi ji sheng chan zhong ce de liang gai jin lu xing nei fu hua xiao lv bing hui zhi fu hua xiao lv qu xian yu xian you lu xing de fu hua xiao lv qu xian dui bi fen xi de chu :zai wei dui tong ru qi ti jin hang yu re shi ,liang gai jin lu xing lu nei ping jun fu hua xiao lv fen bie di gao le 20.4%he 14.9%;jiang tong ru qi ti yu re dao 705Khou liang gai jin lu xing lu nei ping jun fu hua xiao lv fen bie di gao le 39.4%he 36.1%。gai jin jie gou yi lu xing lu nei de fu hua xiao lv di sheng fu du zui da ,gai lu xing neng da dao zui jia you hua xiao guo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江西理工大学的周宏杰，发表于刊物江西理工大学2019-09-23论文，是一篇关于稀土氟化炉论文,流场论文,温度场论文,结构改进论文,氟化效率论文,江西理工大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江西理工大学2019-09-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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