刘 凯 龙

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

0 引 言

目前，电力供热在我国具有广阔的发展前景，使得电锅炉蓄热系统发展迅速.根据锅炉和蓄热罐的相对位置，蓄热系统通常有二种型式：整体式和分体式.在整体式蓄热系统中，由于电热管往往集中在罐体的一端，造成加热不均匀，限制了整体式蓄热系统的应用.本文结合圆形度的概念，利用数值模拟方法探讨不同形状加热管在整体式电锅炉中的加热效果.其中，圆形度是图像处理中相当重要的概念，用于特征的提取和描述，定义为4π倍的区域面积A与周长P的平方之比，即C=4πA/P2.

随着计算机技术的发展，数值模拟可以达到对工程问题研究的目的.例如南京理工大学动力工程学院的张敏就曾对管状电加热器升温特性进行了数值计算，取得良好的结果，且相关数值模拟研究还有很多先例.本文采用GAMBIT建立简化的电热管模型，利用FLUENT求解计算不同形状的电热管在锅炉内的加热效果.电热锅炉结构及电热管形状见图0-1，电加热管纵截面为圆形，直径为10mm.电加热器的关键部分是加热管的结构设计及接线盒结构设计，在本文中，假设电加热器已经完成了结构设计和接线盒设计，且满足型式检验要求、图纸与技术要求[1].见图0-1三种形状的电热管均为双头电热管，用于加热部分长度均为2.05 m，三者的圆形度分别为1、0.7、0.4.

图0-1 模型简图

1 FLUENT计算过程

FLUENT数值计算过程可分为建立数学模型和数值计算两个过程，计算步……