燃气炉烟气直接采暖的数值模拟

论文摘要

随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，传统供暖地区集中供热固定的供暖期和供暖温度已不能满足消费者对采暖舒适性越来越高的需求。同时，非传统集中供暖地区的人们，包括中原和南方的人们同样对冬季采暖提出了需求。而不管是传统集中供热的完全改造还是南方大规模集中供热的兴建都是不切实际的。而小型区域锅炉供暖能效低，用电供暖则增加用电压力，加上国家对大气环境质量的关注，对更合理采暖计量方式的探索，对热能利用效率新的要求，使得分户燃气采暖形式应运而生。从而形成了分户燃气采暖与集中供热(城市、区域性)互补共存的供暖新格局。 本文针对不在集中供热区域内，而又有供暖需求的用户采用中小型燃煤锅炉采暖能效低的情况，提出了不经过循环水，而利用燃气炉烟气直接供暖的燃气采暖方式。在供暖方式的设计中运用工程设计中的热负荷计算方法算出所研究房间的热负荷，从而定出燃气炉的功率。再按照自然对流的实验关联式设计出供热烟管在房间内的布置方式。然后将整个供暖房间抽象为计算模型，利用数值计算软件fluent来模拟本供暖房间的升降温过程。通过对计算结果的分析证明了该供暖方式的可行性。最后对分户燃气采暖方式与其他采暖方式相比在经济上的优越性做了简要的分析。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题应用背景意义
• 1.2 燃气能源的优势及燃气采暖的特点
• 1.2.1 燃气能源的优势
• 1.2.2 燃气采暖的特点
• 1.3 国内外燃气应用的研究和发展现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 建筑物耗热量的计算
• 2.1 设计任务和原始资料
• 2.2.1 设计任务
• 2.2.2 原始资料
• 2.2 采暖耗热量计算
• 2.3 本章小结
• 第3章 燃气炉结构设计
• 3.1 大气式燃烧器介绍
• 3.2 燃烧器设计
• 3.2.1 头部计算
• 3.2.2 引射器计算
• 3.3 炉宽与炉高设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 烟管的设计计算
• 4.1 概述
• 4.2 设计原理依据
• 4.2.1 自然对流换热及其实验关联式
• 4.2.2 大空间自然对流换热的实验关联式
• 4.3 烟管布置及计算
• 4.4 经济性分析
• 4.4.1 与燃煤及集中供热的经济比较
• 4.4.2 与用电供热的经济比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 fluent三维流场计算的数值方法
• 5.1 控制方程
• 5.2 湍流模型
• 5.3 Rosseland辐射模型
• 5.4 代数方程的求解
• 5.5 本章小结
• 第6章 室内温度场和流场的计算
• 6.1 室内升温的计算
• 6.1.1 定义计算模型
• 6.1.2 建立实体模型和划分网格
• 6.1.3 边界条件设定
• 6.1.4 计算结果分析
• 6.2 室内降温计算
• 6.2.1 计算模型的简化以及参数与边界条件的设定
• 6.2.2 计算结果分析
• 6.3 温度随时间变化趋势的分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢