area was shown by cosine function.Hence,the some problems on the gas dynamics of the swirling field was also discussed in this paper. Key words:pulverized coal,coal powder injection,velocity field;velocity measurement with laser,swirling,cold modelling 引 言 采用旋流式煤氧枪强化电炉治炼是一项新技术，它在节能（特别是节电），提高生产率 方面具有巨大优越性[1门。从强化电炉治炼的目的出发，既要求煤氧枪能在熔化前期尽早完 成点火并使之稳定燃烧，又要求它具有较强的熔化切割废钢的能力，这就需要火焰具有足够 的刚性。就煤氧枪的设计而言，这两者的要求是相互矛盾的。目前煤氧枪的设计尚存在许多 不足)，这是对它的燃烧空气动力学特性，尤其是它的速度场、浓度场分布规律缺乏足够 的了解。但是旋流流场的复杂性，给这方面的研究工作带来了很大困难，人们常采用一种简 便而实用的研究方法，即按照相似准则，在等温模化的基础上，研究速度场和浓度场的分布 规律，以解决工程燃烧问题。 有关旋流流场的研究，直至60年代才得到人们的重视。Chigier,Beer等人都在这方面 做过较全面深入的研究【2~7)。T0年代以来，随着计算流体力学的发展，不少人【8，]采用原 型方程法或涡量一流函数法，在解决旋流流场的数值计算方面取得了可喜进展，但目前数 值计算模型的精度离要求还有一段差距。此外有关回流区域及其附近的速度分布迄今尚未建 立起满意的桃型形式。本工作借助于一维多普勒激光测速仪(LDV),通过对工业试验用煤 氧枪的等温模化研究，探讨了有关旋流流场的空气动力学诸问题。 1试验设备 有关模化研究的相似准则，许多文献均有详尽介绍【2】，本工作把工业试验用煤氧枪原型 作为模化设备，采用实际应用的工况条件，因此，能够满足模化研究所必备的相似要求。喷 嘴示意如图1，其结构二次风（氧气）旋流数S按照Beér等人【21提出的计算式算得为0.62， 供气量一次风为30Nm3/h,二次风为300Nm3/h。由于本工作侧重于研究喷嘴附近的流动 状况，根据Wingfield和Davison的观点【4,5)，采用直接比例模型，较其它修正诸如 Thring-Newby[a]方法更为合理。 图1试验用煤氧枪结构示意图 Fig.1 The schematic diagram of the constitution of the pulverized coal oxygen burner 286· ， · ， ， ， · ， ， 引 言 采 用旋 流式煤氧枪强 化 电炉冶炼是一项新技术 ， 它 在 节能 特别是 节电 ， 提高生产率 方面具有巨大优越性 【 ‘ ’ 。 从强化电炉 冶炼的 目的 出发 ， 既 要求煤氧枪能在熔化前期尽 早 完 成点火并使之稳定燃烧 ， 又 要求它具 有较强 的熔化切 割废 钢的能 力 ， 这就需要火 焰具有足 够 的刚性 。 就煤氧枪的设计而 言 ， 这 两 者 的要求是相互 矛盾的 。 目前煤 氧枪的设计尚存在许多 不足 ’ ， 这是 对 它 的燃烧空气动 力学特性 ， 尤其是 它 的速度场 、 浓度场 分布规律 缺乏 足 够 的了解 。 但是旋 流流场 的 复杂性 ， 给这方面的研究工作带来 了很 大困难 ， 人们常采用一种简 便而 实用 的研究方法 ， 即按照 相 似准 则 ， 在等温模化的基础 匕 研 究速度场和浓度场 的分布 规律 ， 以解 决 工程燃烧问题 。 有关旋流流场 的研究 ， 直至 年代 才得到人们 的重 视 。 ， 击 等人都 在这 方面 做过较全 面深人 的研究 【 一 ” 。 年代以 来 ， 随 着计算流体力学的发展 ， 不少人 ‘ ， 。 ’ 采用原 型 方程法或涡量 －流函数法 ， 在解 决旋 流流场 的数值计算方面取 得 了可喜进展 ， 但 目前数 值计算模型 的精度离要求还 有一段差距 。 此 外有关回 流 区域 及其附近 的速度分布迄今 尚未建 立起满意的模型 形式 。 本工作借助于一维 多普勒激 光测速仪 ， 通 过 对 工业 试 验 用 煤 氧 枪的等温模化研究 ， 探讨 了有关 旋流流场 的空气动 力学诸问题 。 试验设备 有关模化研究的相似准则 ， 许多文献 均有详尽 介绍 ’ ， 本工作把工业 试验 用煤氧枪原型 作 为模化设备 ， 采用实际应用的工况条件 ， 因此 ， 能 够满足模化研究所必备 的相 似要 求 。 喷 嘴示 意如 图 ，其结构二次 凤 氧气 旋流数 按 照 价 等人 『“ 提出的计算式算得 为。 ， 供气量一 次风为 “ ， 二 次 风为 。 由于本工作侧 重于 研 究喷嘴附 近 的 流 动 状况 ， 根据 和 的 观 点 ‘ ， “ ’ ， 采用直接 比 例 模 型 ， 较 其 它 修 正 诸 如 一 ’ 方法更为合理 。 图 试验 用煤氧枪结构示意 图 ， 牡 犷