D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1984.02.014 北京钢铁学院学报 1984年第2期 炉内流场、传热及燃烧计算的进展 热能原理教研室李有章 摘 要 当前对火焰炉窑及燃烧室的分析计算，综合应用了计算流体力学、湍流模型、多相流模型、湍流燃烧模 型、火焰传热模型及计算方法，并与有关的实验研究相结合，目前已发展到一个新的水平，本文的目的就是 在一篇短文中扼要介绍最近的这些情况，并通过国外最近对一座玻璃熔炉的计算，说明目前的计算方法已足 够发展为一种重要的设计手段，需要引起更广泛的重视。 一、所用符号 C。组分a的质量分数， P()几率密度函数， f 燃料质量分数，混合分数， r生成率 h焓（包括生成焓）事 U:速度矢 K湍流脉动动能， .uf 脉动速度分量， M。组分a的分子量， e 脉动动能耗散率， m。质量分数； 中 通用数性量， 中" 数性量脉动分量 二、前 言 直接利用燃料的各种型式的炉窑，在工业各部门应用极为广泛，为提高炉客的经济效 益节能，减少燃料燃烧生成的污染，多年来，热工工作者为改进炉窑及其燃烧装置的分 析、计算及设计方法做了大量工作。五十年代以后在“计算机冲击”下，'各门科学得到了 巨大发展，基础学科积累的设想和理论有了新的研究手段可以在计算机上将理论做“试验 研究”，取代了一部份需时长耗资大的物理模型实验研究工作为综合应用基础学科进行应 用研究，开辟了广阔途径，正是在这种情况下，火焰炉窑及其燃烧装置的分析计算、予示 其熟工性能的方法，发展到了新水平。 七十年代初，Hottel及Spalding1,2,3]等提出了工业炉数学模型的分类，当 时，认为火焰炉窑与燃烧室热工数模的研制有两种方法，其一为以Hottel、Beer等为代 表的区域法(Zone method of analysis)。另一为以Spalding等为代表的通量法(Fl- ux method of flow and heat transfer),学者们评议了两种方法的优点和存在问题， 139北 京 桐 铁 学 院 学 报 年 第 期 炉内流场 、 传热及燃烧计算的进展 热能原理教研 室 李有章 摘 要 当前对火焰 炉窑及燃烧室 的 分析计 算 ， 综 合应用 了计算 流体力学 、 湍 流模 型 、 多相流模型 、 湍流燃烧模 型 、 火 焰 传热 模型 及计算方 法 ， 并与 有关的 实 验 研究相结 合 ， 目前已 发 展 到 一个新的 水平 ， 本文的 目的 就是 在 一篇短文中扼要介绍最近的这些情况 ， 并通过 国 外最近对一座 玻璃熔炉 的计 算 ， 说 明 目前的 计算方法 巳 足 够发展 为 一种重 要的设计手段 ， 需要 引起 更 广泛的 重视 。 一 、 所 用 符 号 卜 ，‘ ︸ 人甲 组分 的质量分数， 姗料质量分数， 混合分数， 少含 包括生成大含 ， 湍流脉动动能， 组分 的分子 量， 质量分数， 小 ’ 几率密度 函数 生成率， 速度矢 脉动速度分 量， 脉动动能耗散率， 通 用数性 量， 数性量 脉动分量 二 、 前 言 户 直接利用燃 料 的各种型式的炉窑 ， 在工业各部 门应 用极为广泛 ， 为提 高炉窑的经济效 益节能 ， 减少燃 料嫌烧生成的污染 ， 多年来 ， 热 工工作者为改进 炉 窑及其燃烧 装 置 的 分 析 、 计算及设计方法做 了大量工作 。 五十年代 以后 在 “ 计算机 冲击” 下 ， 各 门科学得到了 巨大发展 ， 基础学科积累的设想和理论有了新的研究手段 可 以在计算机上将理 论做 “ 试验 研究” ， 取代 了一部份需时长耗资大 的物理模型实验研究工作为综合应 用基 础 学科进行应 用研究 ， 开 辟了广阔途径 ， 正是在这 种情况下 ， 火焰炉窑及其燃烧 装置的分 析计算 、 予示 其热工性能的方法 ， 发展 到 了新水平 。 七 十年代初 ， 及 ， ， 〕 等提 出了工 业 炉数学模 型 的 分 类 ， 当 时 ， 认 为火焰炉窑与燃烧室热工数模的研制有两 种方法 ， 其一 为 以 、 等 为 代 表的区域法 。 另 一为 以 等为代表 的通量法 ， 学 者们评议 两 种方法的优点和存在问题 ， DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1984．02．014