论文摘要
辐射传热是各种大型燃烧设备中的主要传热方式。炉膛内气体辐射介质的辐射能力随着本身浓度,温度以及压力行程的影响在气体光谱上发生复杂的变化,同时,随着近年来,空气分离/再循环烟气技术技术的发展,在富氧态下炉内烟气浓度,温度以及压力行程较之常规燃烧产生的变化对炉内辐射传热的影响不可忽视。本文选取相应的符合实际应用条件的模型,进行富氧态下气体参数的计算,比较和评估其受各个参数影响的能力。并改进和选取模型计算实际炉膛内进行数值模拟,在燃烧场内比较富氧态气体辐射参数的变化对传热的影响和变化趋势:首先,根据气体辐射特性提出的辐射模型进行比较和选取。经过比较,认为全谱带吸收系数分布法（FSK）较符合计算要求,因为燃烧室计算要求解的是整个光谱参数的积分量,并且其可以跟任何辐射传输方程的离散求解方法耦合,并且计算时间快,精度较好。然后,利用FSK法求解不同光学介质下所需要的参数,气体的总吸收系数和总发射率。对于气体的总吸收系数来,FSK方法较精确,根据吸收系数的变化曲线,得出CO2和H2O辐射能力在温度范围内变化的高低,主要集中在低温区。而由于分子线强度和谱带间距的影响富氧条件下气体对辐射的影响力主要体现在800-1200K以内。对于气体的总发射率来说,由不同压力行程以及温度的计算曲线可知,单质气体CO2受压力行程变化的影响较H2O小,由于混合气体谱带重叠的作用,总发射率受压力行程较温度变化影响更大。最后,探讨富氧条件下气体特性参数的变化对炉膛传热的变化。由气体温度场分布图可知,气体辐射对自身温度的影响主要集中在与煤质初反应之后与反应完全之前的某个区域。富氧的温度较常规燃烧温度高50K左右,在反应完全之后,颗粒物的对气体的辐射是影响其温度变化的主要因素。富氧燃烧对比常规燃烧,对壁面的辐射热量随着整体温度的降低而降低,壁面的净辐射热流量随着O2提高而升高。
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标签：辐射传热论文; 技术论文; 全谱带吸收系数分布模型论文; 总吸收系数论文; 总发射率论文;