王一陶(上海万方博通石油化工工程有限公司,上海200081）

加热炉风管的数值模拟

王一陶
(上海万方博通石油化工工程有限公司,上海200081）

摘要：为保证空气被均匀分配到两台独立的预热器，本文对风道气流分布进行了探讨，以三维稳态湍流模型为基础，通过数值模拟，给出了风道导流板的设置方案，得出了空气在风道内的速度分布。

关键词：导流板；气流分布；数值模拟；加热炉

1前言

国内某大型炼厂加热炉，预热器由两台独立并行的模块组成，其冷空气入口直接与通风机相连。因场地限制，通风机和预热器位置已固定，但必须保证空气被平均分配到两台预热器，否则会引起换热不均，降低转化炉热效率。

2风道的物理模型

文中的风管是指连接通风机出口与预热器入口的管道。研究对象空气为牛顿流体，并假定其不可压缩。̓̓

边界条件：入口：给定入口截面压力；̓̓

出口：对风道压降进行理论计算，并对比以前项目实测风道压降后确定。̓̓

收敛条件：残差绝对值小于10-3。̓̓

计算方法：三维稳态湍流流动，k-ε双方程模型。̓̓

3数值模拟及结果分析

先对初步方案进行分析，优化后得到合理的模型，在此基础上设置导流板，得到比较理想的实用模型。

初次模拟得知，局部区域形成漩涡，有反向气流，增大了压力损失，要避免这种情况，需对初步方案进行优化。对壁板进行弧形圆滑处理，并调整风道壁板角度。

优化后，消除了漩涡及反向气流。且其速度的分布区间明显较初步方案集中，气流分布更加均匀。……