毕业设计--热风炉的设计.doc

目录 摘要 错误！未定义书签。 Abstract 错误！未定义书签。 第一章 绪论 1 1.1 热风炉的分类 1 1.2 热风炉的应用 2 1.2.1 国内的发展和应用 2 1.2.2 国外的发展和应用 3 1.3 本文的主要内容及意义 4 第二章 热风炉设计 6 2.1 热源选择 6 2.1.1 燃煤热风炉 6 2.1.2 燃油热风炉 6 2.1.3 燃气热风炉 6 2.1.4 电加热式热风装置 7 2.1.5 方式的选择 7 2.2热风炉的热力计算 7 2.2.1 完全燃烧的条件 8 2.2.2 热风炉参数及其计算 8 2.3 热风炉结构尺寸计算 11 2.4 热风炉的阻力损失 17 2.4.1 风机的选型 17 2.4.2 阻力损失的计算 17 2.5 小结 20 第三章 热风炉的数值模拟 21 3.1 物理模型 21 3.1.1 整体计算网格划分 21 3.1.2 热风炉燃烧器 22 3.2 数学模型 24 3.2.1 流体动力学控制方程 24 3.2.2 计算模型 27 3.3 边界条件 29 第四章 热风炉模拟结果及分析 32 4.1 温度场 32 4.2 速度场 35 4.3 物质的量 40 4.4 数值模拟小结 41 第五章 结论 42 参考文献 43 附录： 附录1：中文翻译 附录2：CAD图纸 热风炉的设计及流动、燃烧的数值模拟 摘要：热风炉在生产和生活中起着巨大的作用，由热风炉所获得的烟气不仅可以进行高炉炼铁，还可以进行烟气的余热回收，大大地节约了能量。此外，热风炉还可以起到干燥的作用，广泛应用于化工、制药、纺织、农业等各部门。本文主要着眼于实验室用的小型热风炉，根据所设计的热风炉可以开展一些基础实验。此外，研究所得的结果也可为同类型热风炉在其它工业领域的应用提供一定的参考依据。 本文在设计实验室用热风炉时主要依据燃烧学的基本理论，对主要参数（如燃气量、炉膛面积、炉膛容积、烟气流量等）进行了计算。所设计的热风炉结构简单、体积小、造价低、使用方便，并使用旋流燃烧器，稳定和强化了热风炉的燃烧。为了证明所设计的热风炉达到了预期目标，本文对热风炉炉内的流动及燃烧过程进行数值模拟，模拟所得的结果表明混合后烟气的温度达到了205，且燃烧后天然气的物质的量为零，已经完全燃烧。此外，与采用直流燃烧器的风炉相比，旋流燃烧热风炉的火焰更短，燃烧的稳定性也得到了加强。 关键词：热风炉；燃烧器；数值模拟 Design of hot stove and numerical simulation of flow and combustion Abstract：Hot stove plays an essential role in production and life. Flue gas obtained from the hot stove can not only smelt iron in blast furnace, but also recover surplus heat from waste gas, therefore greatly save energy. In addition, the hot stove can serve to dry many things as well, which widely used in chemical, pharmaceutical, textile, agriculture and other sectors. This article focuses on a small laboratory stove that can be designed to carry out some basic experiments. Furthermore, the results of studies can also to provide a frame of reference for the same type of stove in other industrial applications. As to the designing of the laboratory hot stove, this article is mainly based on the theory of combustion, and calculate the main parameters such as the gas volume, the furnace area, furnace volume, gas flow, etc. The simple hot stove is in small size, low cost, and easy to use. What is m