旋流燃烧器空气动力场的数值模拟.pdf

维普资讯 2007年第8期 东北 电力技术 5 旋流燃烧器空气动力场的数值模拟 NumericalSimulationofAirDynamicFieldforSwirlingBurners 林阿彪 ，方月兰 (华北电力大学，河北 保定 071003) 摘要：旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响，以CFD数值软件作为计算平台， 建立物理和数学模型，针对某电厂采用的中心给粉旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究，通过调整一次、二次风量大小， 得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布，得出各参量对流场的影响规律。 关键词：旋流燃烧器；空气动力场；数值模拟 Abstract：Theairformationofswirlingburnersissignificanttothestableburningnadsafeoperationof hteboilers．Numericalsimulation studviscarriedoutbysettingupphysical nadmahtematical modelagainstcentral feedingswirlingburners basedonCFD numerical software platform．Thedistributionofvelocityfieldnadvectorunderdifferentoperatingconditionsisobtainedbyadjustingprimarynadsecondaryair volume，htushterulesaffectingdifferentpermittedparameteragainstflow fieldisobtained． Keywords：Swirlingburner；Airdynamicfield；Nmu ericsimulation [中图分类号]TK223．23 [文献标识码]A [文章编号] 1004—7913(2007)08—0005—02 燃烧器是电站锅炉的关键部分，决定着燃料着 火和稳定燃烧，其设计和运行对锅炉的经济性和可 靠性起着决定性的作用。因此燃烧器必须具备组织 好空气气流的良好性能_12』。计算流体动力学是利 图2 中心给粉旋流煤粉燃烧器 网格划分不 意图 用计算机求解流体流动的各种守恒控制偏微分方程 1．2 数学模型 组，从而近似模拟流体流动情况的技术。在工程设 采用RNG 模型[引，其方程式为 计中，首先建立数值模型，然后用数值算法求解， 并将结果可视化。从计算结果与实验结果对比来 P甓=鑫( )一+Gk (1) 看，数值模拟在时间和精度上均有优势，能够比试 DE 验更全面地了解流场的变化情况_33_。 lD = 鑫(褰)一c詈—czE2一R (2) 1 物理和数学模型 其中：C1=1．42，C2=1．68， = =0．7179。 1．1 物理模型 RNG 模型中的常数是 由理论推导得出，而 为了真实反映中心给粉旋流煤粉燃烧器 内的气 标准模型k—e是以实验为基础，再经过修正得到。 流分布情况，文中以旋流煤粉燃烧器的原型作为模 因此与k—e模型相比，RNG