鼓式燃气换热系统全机组CFD建模.pdfVIP

鼓式燃气换热系统全机组CFD建模

王恭良

[特灵空调系统（中国）有限公司上海研发分公司，200051]

[摘要]燃气换热系统广泛应用于暖通，干燥等领域。在对该类产品的研发过程中需要进行大量的测试，

并投入巨大的时间和人力资源。对其进行仿真建模可以大大节省开发成本。但因该类设备结构

复杂，运行过程中存在复杂燃烧，换热，辐射等多种物理化学过程，对其建立全机组仿真模型

存在巨大困难，需要大量计算资源，且一般精度较低。本文利用计算流体力学软件Ansys

Fluent，在实验室测试的基础上，针对一款鼓式燃气换热器（DDGH）建立三维数学模型。模

型采用Eddy-Dissipation化学反应模型计算燃烧过程；用k-ω模型计算流体湍流流动；用

DiscreteOrdinates(DO)辐射模型计算辐射换热。并以此为基础，针对现有设备进行分析。结

果表明：所建立的CFD模型可以很好的预测设备的运行，为产品设计和优化提供理论指导。

[关键词]暖通；AnsysFluent；鼓式燃气换热器；燃烧

DrumDesignGasHeaterFullUnitCFDModel

GongliangWang

[TraneAirConditioningSystem(China)Co.,LTD,ShanghaiRDBranch.,200051]

[Abstract]Gasheatersystemiswidelyusedinheatingandventilation,dryingandotherfields.The

developmentofsuchproductsrequiresagreatdealoftesting,timeandhumanresources.

Simulationmodelingcangreatlysavethedevelopmentcost.However,duetoitscomplex

structure,andneedconsidercombustion,heattransfer,radiationandotherphysicaland

chemicalprocesses.Itisdifficulttoestablishafullunitmodel,whichrequiresalotof

computationalresourcesandgenerallywithlowaccuracy.Inthispaper,thecomputational

fluiddynamicssoftwareAnsysFluentisusedtoestablishathree-dimensionalmodelfora

DrumDesignGasHeater(DDGH)basedonthelaboratorytest.Modelcalculatethe

combustion,turbulentflowandradiationbyusingEddy-Dissipationmodel,k-ωmodeland

DiscreteOrdinates(DO)model,respectively.Basedonthis,theexistingDDGHisanalyzed.

TheresultsshowthattheestablishedCFDmodelcanpredicttheoperationofDDGHwell