利用数学建模对热烟气循环烧结烟气罩内烟气流动进行模拟，通过求解连续性方程、动量方程 求解烟气在烟气罩和床层内的流动，床层中烟气流动使用多孔介质模型进行处理。 1.1理论基础 数学模型描述热烟气循环烧结烟气罩内烟气流动连续性方程如下所示： p+7.(pi)=0 (1) o 描述床层中烟气运动的动量方程： +v(m)=-Vp+vu(vi+v)]+p F(2) 热烟气循环烧结的烟气罩内流体流动为湍流，模型中湍流粘度通过计算标准k-ε湍流模型，其 表达式如下： e()(pus) a 其中，k为湍动能，m2s2,e为湍流耗散率，m2s3,为湍流粘度，Pa.S,o和oe为k和ε的施 密特数，c1和c2为常数。G为由于平均速度梯度湍流产生项 可以表示为： 5) G,=-P4 湍流粘度可以通过下式计算： (6) 上式中，c=1.44,c2=1.92, 009,0=1.0,o=1.3,其值通过实验确定。 1.1边界条件及优化方案 热烟气循环烧结的烟《臂慈型如图1所示。网格划分依据该钢厂烟气罩实际尺寸，并采用 cutcell方法，主体部分采角六面体进行划分，并对漏风处网格进行加密，单个网格数约为100万， 如图2所示。由于烟气进气口不在其几何中心，又有人孔（人孔是指为补充气量同时削弱了烟气 入口漩涡强度而人工升的孔，位于烟气罩进气侧中间位置，见图1)的影响，因此，多个烟气罩衔 接面并不是对称边界，不能使用传统的对称边界条件，所以数学模拟边界使用循环周期边界条件。 其它模型参数如所示，烟气入口和人孔使用压力入口边界，根据实际条件使用不同压力值。床层计 算采用多孔介质模型进行处理。现场烟气罩与床层衔接处存在漏风状况，模型中简化漏风缝隙形状， 漏风处压力为0P。考虑到单个烟气罩进气方管截面积与所覆盖的烧结面积的比例，在热烟气进出 气体量大致平衡的情况下，若料面风速为1ms,则方管进气速度需达到10mss-20m's:热烟气 温度参照实际生产选180℃：烟气罩外环境温度为25℃。利用数学建模对热烟气循环烧结烟气罩内烟气流动进行模拟，通过求解连续性方程、动量方程 求解烟气在烟气罩和床层内的流动，床层中烟气流动使用多孔介质模型进行处理。 1.1 理论基础 数学模型描述热烟气循环烧结烟气罩内烟气流动连续性方程如下所示： ( ) 0 u t         （1） 描述床层中烟气运动的动量方程： ( ) ( )   T u uu p u u g t                             （2） 热烟气循环烧结的烟气罩内流体流动为湍流，模型中湍流粘度通过计算标准 k-ε 湍流模型，其 表达式如下： ( )   t i k i j k j k k u k G t x x x                                （3）     2 1 3 2 ( ) t i k b i j j u G G G G G t x x x k k                                        （4） 其中，k 为湍动能，m2 /s2，ε 为湍流耗散率，m2 /s3，μt为湍流粘度，Pa.s，σk和 σε为 k 和 ε 的施 密特数，c1和 c2为常数。Gk为由于平均速度梯度湍流产生项，可以表示为: j k l j i u G u u x        （5） 湍流粘度可以通过下式计算： 2 t k  C   （6） 上式中，c1=1.44，c2=1.92，cμ=0.09，σk=1.0，σε=1.3，其值通过实验确定。 1.1 边界条件及优化方案 热烟气循环烧结的烟气罩模型如图 1 所示。网格划分依据该钢厂烟气罩实际尺寸，并采用 cutcell 方法，主体部分采用六面体进行划分，并对漏风处网格进行加密，单个网格数约为 100 万， 如图 2 所示。由于烟气罩进气口不在其几何中心，又有人孔（人孔是指为补充气量同时削弱了烟气 入口漩涡强度而人工开的孔，位于烟气罩进气侧中间位置，见图 1）的影响，因此，多个烟气罩衔 接面并不是对称边界，不能使用传统的对称边界条件，所以数学模拟边界使用循环周期边界条件。 其它模型参数如所示，烟气入口和人孔使用压力入口边界，根据实际条件使用不同压力值。床层计 算采用多孔介质模型进行处理。现场烟气罩与床层衔接处存在漏风状况，模型中简化漏风缝隙形状 ， 漏风处压力为 0 Pa。考虑到单个烟气罩进气方管截面积与所覆盖的烧结面积的比例，在热烟气进出 气体量大致平衡的情况下，若料面风速为 1 m·s -1，则方管进气速度需达到 10 m·s -1s-20 m·s -1；热烟气 温度参照实际生产选 180℃；烟气罩外环境温度为 25℃。 录用稿件，非最终出版稿