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燃气采暖热水炉排烟罩烟气流动仿真分析燃气采暖热水炉的排烟罩结构直接关系到燃气采暖热水炉的换热效率及其烟气排放状况,故研讨燃气采暖热水炉排烟罩内的烟气活动可以直接有效的辅佐我们中止排烟罩结构设计本文是基于三种不同的燃气采暖热水炉排烟罩模型,运用软件对其外部的烟气活动中止了数值模拟,对排烟罩外部
燃气采暖热水炉排烟罩烟气流动仿真分析
燃气采暖热水炉的排烟罩结构直接关系到燃气采暖热水炉的换热效率及其烟气排放状况,故研讨燃气采暖热水炉排烟罩内的烟气活动可以直接有效的辅佐我们中止排烟罩结构设计本文是基于三种不同的燃气采暖热水炉排烟罩模型,运用软件对其外部的烟气活动中止了数值模拟,对排烟罩外部的烟气活动特性中止了计算剖析。并与实际测试结果中止对比考证
关键字燃气采暖热水炉排烟罩结构烟气活动数值模
引言燃气采暖热水炉的在国际供暖方式占有相当大数量,平衡式燃气采暖热水炉不时是各个厂家的主打产品。在场上,平衡式燃气采暖热水炉也是百花齐放、种类单一,有强迫排气,强迫给气,风机摆放位子,也不尽相反。但是燃气采暖热水炉作为一个耗能产品,除了坚决、温馨等央求外,高能效,烟气排放等是权衡燃气采暖热水炉的重要规范。排烟罩作为燃气采暖热水炉换热系统的一个重要组成局部,其烟气导流板的外形、结构直接决议了熄灭室外部气流的走向,从而影响了主换的换热效率
平衡强排式燃气采暖热水炉的排烟系统中,如所示,风机抽风入口处在主换热器上方,且位子比拟近,假定在风机直对着主换热器中间不采纳烟气导流板的状况下,将招致几个方面效果
、没有大限制的运用主换热器翅片的换热效率,招致烟气温度高、热能损失,动力的浪
、影响熄灭器的空气流向,以及燃气与空气的混合熄灭,招致烟气排放高的效果。因此一个好的烟罩结构应具有良好的排烟、烟气导流效果,而非复杂的排烟
以下本文以平衡强排式燃气采暖热水炉的设计作为例子,论述运用仿真学软件软件,中止剖析研讨,力图寻出优的排烟罩结构。可以大大的添加研发的本钱投入,以及提高研发工程师的研发效率
数学模型由于排烟罩外部结构较大,径宽比拟小,初步计算其雷诺数,故排烟罩外部的气流活动属于层流活动。计算中的主要方程为.继续方程式中是速度矢量,其在、、标的目的上的重量区分为、、,即.动量方程式中,,为动量方程的狭义源项,其表达式如下
边境条件剖析本文的研讨对象是排烟罩外部的气流活动状况,故烟气在排烟罩内的活动可以看做是内流壁面边境条件固体壁面均采纳无滑移边境条件入口边境条件由于研讨对象为平衡式燃气采暖热水炉,燃气采暖热水炉外部压差近似于大气压压差,故入口边境条件取压力出口出口边境条件排烟罩出风口处为风机抽风,运用风机,已知风机风速及流量,由于风机风速在排烟罩出风口处散布不均,故取出口边境条件为流量出口.
计算工况实际工况中,排烟罩中流体为烟气,烟气温度支配。在计算进程中,由于无法丈量烟气的各项物理参数,故取空气中止计算,空气在时的物理参数如下密度.动力粘性系数.
计算模型本文是针对排烟罩的结果中止着重剖析。如下图所示,简化了整个排烟罩模型,经过火析主换热器的上平面基准的气流散布状况以及实际测试结果来判别排烟罩的结构能否合理,计算区域为整个排烟罩外部。淮安清江浦区壁挂炉维修由于排烟罩的外形尺寸为固定尺寸,不易更改,故本文对排烟罩外部的阻流板外形中止了更改,剖析对比了三种不同的阻流板状况下的烟气活动状况
计算结果在计算进程中,给定入口和出口条件,将各个面设置为固壁面,并在进出口位子添加端盖,采纳软件对排烟罩内的流体活动中止了数值计算。下图为三个模型在主换平面上的气流流速散布图从上图模拟结果可知模型一.,.,速度.及速度.的区域较小,大局部区域速度集中..的区间内,且速度散布比拟平均。全体从右至左,速度是呈先递增再递减的趋向模型二.,.,同模型一的速度散布相似,但是与的差值较大,且速度的区域所占比列比模型一的大模型三.,.,速度.及速度.的区域面积在三个模型中大,高速区域同低速区域都位于中间位子,严峻影响了速度的散布的平均性
实际测试结果在实际测试时,我们选用了一板换机型,使同轴烟囱,在相反的室内环境、满负荷工况回水温度设定℃,出水温度设定下,区分运用上述三种排烟罩模型进了测试
实际剖析我们可以经过热量计算公式,计算出上述实验中经过热交流器的水抵达设定温度所需的热量,来计算出实际外形下所需烟气的体积△△△水的比热容.水的密度,水的容量,实际测试中水流量.△水的温差,烟气热量转换为水热量的效率,在燃气采暖热水炉外部换热的主要方式是对流换热和辐射换热,对流换热所占的比例,热交流器的换热效率,故℃时烟气的比热容,取.℃时烟气的密度,.△烟气的温差可求得完成换热所需烟气的体积为..,要保证每秒钟有..的烟气流经主换,并且中止换热。那么关于上述我们测试运用的机型,烟气经过主换平面的速度需求达.,所以在排烟罩结构设计时,我们需求尽量保证流经主换平面的烟气流速不小于此速度。但是当烟气流速过快时,又会使熄灭腔内空气的流速加快,从而影响到熄灭的工况,反而会影响到熄灭效率和烟气状况故我们还需求配合燃气采暖热水炉的熄灭工况来必定一个烟气流速的下限值,这是我们下一步所要中止的义务
结论综合以上对比计算结果、模拟结果和实验结果,我们可以得出以下结论
、当排烟罩外部流经主换平面的烟气速度大局部或许全部不小于计算数值时,换热效率高
、当排烟罩外部流经主换平面的烟气速度散布比拟平均时,换热效率高
、当排烟罩外部的烟气流速大于必定的数值时,会影响到熄灭器的熄灭工况,反而会落低熄灭效率,并且构成较恶劣的烟气排放