燃气热风采暖及燃气暖风机流场换热的研究

【摘要】：随着我国经济持续快速发展,人们生活水平的提高,环保意识的增强,能源结构调整,以及住房制度、供热制度的改革,西气东输、俄气南进等燃气工程计划的实施,作为一种清洁高效的能源的燃气得到广泛应用。燃气采暖已经成为一种蓬勃发展的采暖手段。燃气热风采暖是燃气采暖其中一种重要采暖方式,它具有方便、舒适、清洁、易于控制、节约电力等优点,特别适用于无集中采暖或需间歇采暖的公用建筑、别墅及工业企业的车间热风采暖。燃气暖风机是燃气采暖的主要设备。本文对燃气暖风机的流场进行了数值模拟,是黑龙江省科技厅“高寒地区间歇式燃气采暖系统”项目的一部分。 本文首先介绍燃气暖风机的结构、原理和类型,然后给出了本文研究的暖风机形式,并编写程序计算了暖风机的烟气焓温、烟气量等重要参数。对该燃气暖风机流场的模拟计算的数值方法进行了讨论,详细介绍控制方程、湍流模型、辐射模型和网格生成方法、控制方程的离散方法、SIMPLE算法等内容。在此基础上,利用大型商用软件FLUENT对燃气暖风机换热流场进行了三维稳态的数值模拟,分别对不同换热管布置的三种情况进行了模拟,得出暖风机流场传热、传质过程的模拟结果,并对其进行了比较分析。 【关键词】：燃气热风采暖 燃气暖风机 SIMPLE方法 数值模拟
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK124
【目录】：

• 第1章 绪论8-14
• 1．1 课题的背景情况与意义8-10
• 1．2 燃气能源及燃气采暖的特点10-13
• 1．2．1 燃气能源的优势10-11
• 1．2．2 燃气采暖系统的特点11-12
• 1．2．3 燃气热风采暖的特点12-13
• 1．3 本文主要的研究内容13-14
• 第2章 燃气暖风机和燃气燃烧基本理论14-33
• 2．1 燃气暖风机14-20
• 2．1．1 燃气暖风机原理与结构14-17
• 2．1．2 燃气暖风机主要类型17-20
• 2．2 燃气燃烧基本理论20-30
• 2．2．1 气体燃料燃烧的过程和特点20-22
• 2．2．2 燃烧所需空气量的计算22-24
• 2．2．3 燃烧时烟气量的计算24-26
• 2．2．4 烟气焓温的计算26-29
• 2．2．5 燃气暖风机的热平衡计算及热效率29-30
• 2．3 本文研究的暖风机30-32
• 2．4 本章小结32-33
• 第3章 三维流场计算的数值方法33-61
• 3．1 数学模型33-34
• 3．1．1 基本控制方程33-34
• 3．2 湍流和湍流模型34-41
• 3．2．1 湍流现象概述34-35
• 3．2．2 湍流数值模拟的主要方法35-36
• 3．2．3 湍流模型36-41
• 3．3 辐射模型41-48
• 3．3．1 辐射传播方程41-43
• 3．3．2 辐射传播方程的应用范围43
• 3．3．3 离散传播辐射模型(DTRM)43-45
• 3．3．4 P-1辐射模型45-46
• 3．3．5 Rosseland辐射模型46-47
• 3．3．6 DO辐射模型47
• 3．3．7 几种常用辐射模型的比较47-48
• 3．4 控制方程离散化及边界处理48-55
• 3．4．1 控制方程离散化48-51
• 3．4．2 边界条件处理51-54
• 3．4．3 网格划分54-55
• 3．5 SIMPLE算法55-60
• 3．5．1 算法简介55-59
• 3．5．2 迭代方法及松弛因子59-60
• 3．6 本章小结60-61
• 第4章 燃气暖风机三维流场数值计算结果与分析61-71
• 4．1 FLUENT 软件介绍61-62
• 4．2 计算区域62-64
• 4．3 计算区域的网格64-65
• 4．4 边界条件65-66
• 4．5 计算结果及分析66-71
• 4．5．1 计算结果66-70
• 4．5．2 结果分析70-71
• 结论71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文75-76
• 致谢76-77
• 附录77-80

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