[发明专利]一种环壁保护燃烧炉及其传热传质数值模拟方法

权利要求书

1.一种环壁保护燃烧炉的传热传质数值模拟方法，所述燃烧炉包括燃烧器和设置在燃烧器前端的燃料气进口，在燃烧器的壳体上设有空气进口、环壁保护风进口、过程气进口环腔和过程气出口，在过程气进口环腔上设置有过程气进口，在燃烧器的壳体内设置有耐火隔热衬里，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、对燃烧炉内的流动燃烧过程建立几何模型；

步骤二、对几何模型进行网格划分并进行数值求解；

步骤三、拟合保护风流量随过程气流量变化的函数关系；

步骤四、对模拟结果进行验证：当模拟结果与运行数据误差在5%-10%以内时，则进入步骤五；否则，返回步骤一；

步骤五、壁面传热模拟计算；

步骤六、对燃烧炉内壁不同温度下建立隔热层厚度、耐火层厚度与壳体外壁温度的函数关系；

步骤七、根据模拟结果拟合得到过程气流量与燃烧炉接口面积和体积之间的函数关系，其中：

（1）过程气流量与燃烧炉体积之间的函数关系为：

V=4.26833×G×10^-4

其中，G为过程气流量，V为燃烧炉体积；

（2）过程气流量与燃烧炉接口面积的函数关系为：

S=3.83188×G^0.66667×10^-4

其中，S为燃烧炉接口面积。

2.根据权利要求1所述的一种环壁保护燃烧炉的传热传质数值模拟方法，其特征在于：步骤三所述拟合保护风流量随过程气流量变化的函数关系的方法为：运行过程气流量在正常工况、最大工况和中间工况下的模拟结果，并取各工况所对应的最佳保护风流量，拟合得到保护风流量随过程气流量变化的函数关系为：

B=0.16851×G－2000，

其中，B为保护风流量；

所述运行正常工况、最大工况和中间工况下的模拟结果均包含速度场、温度场和浓度场的模拟结果。