第8期 胡祖瑞等：霍戈文内燃式热风炉传输现象 ·1057 面附近，煤气充分燃烧.达到最高温度1440℃这与 建度Am+s 该热风炉所设计达到的峰温相吻合.另外需要说明 的是，由于眼晴形燃烧室在划分六面体网格时出现 87 不对称的状况，从而导致计算结果不是完全关于 65 =0对称，因此在不规则图形网格划分方面需要做 细致的优化.图10(b~(4选取了最短火焰和最 2 长火焰位置的X一Z平面温度分布云图和火焰形 a 状.各平面火焰宽度基本一致，与煤气通道出口的 图9拱顶处气体的流动状况.（两二日（拱顶出口横截面 Fg9 Gas fp sntus in the dong(网=g(b coss sectg知of 宽度很接近：最短的火焰长度为8咗右，最长的火 the done outlet 焰长度为28m左右，而且己经伸入到了拱顶部分. 对于拱顶的温度分布，Y=0平面处，温度分布与速 位置（即=0平面）形成的回流，使得通过中心区 度分布情况刚好相反，在涡流位置，由于与周围发生 域总的煤气量要小于边缘，因此中心火焰短于两侧. 较少热交换导致温度热量积累，温度比靠近壁面处 对于温度分布情况，由于火焰内部的主要成分是煤 高出很多：相对=0平面，二一1.5m和=1.5m 气，没有得到充分燃烧，因此温度较低：而在火焰表 平面的平均温度显然要高出很多， 温度C 1400 火焰面 火焰面、 200 d 图10炉内温度分布和火焰形状.（号X=0(二G(9上=一15四（山二15m F 10 Temperaure distribuition and flme shape n the hot blast sove (b Y=0 (9-1.5m d)1 5m 图11左侧给出了眼晴形燃烧室横截面上，温度 和拱顶的结构进行改进 随高度变化的云图.随着高度的增加，温度在整个 3.6燃烧室和拱顶含量分布 横截面上变得均匀.图11右边给出了拱顶出口截 图12左侧给出了燃烧室高度方向CO的质量 面的温度分布，温度分布沿X轴对称分布.根据温 分数随高度变化的云图.在燃烧室底部，煤气通道 度的大小能将整个出口截面分成五块区域，温度最 出口对应的位置O的质量分数很高：随着高度的 低的区域集中在X轴附近，靠近壁面处：温度最高 增加，CO含量逐渐减小，而且CO含量高的区域主 的区域集中在温度最低区域的上下两侧：剩下的区 要集中在眼睛形燃烧室的角部，这与燃烧室的温度 域温度较为均匀，而且介于最高温度区域和最低温 分布和火焰形状也能很好的对应上：同时可以看到 度区域之间.另外，整个截面的最大温差在250℃ 在燃烧室出口处仍然有C○剩余.随着煤气和助燃 左右，如此大的温差对提高热风温度和蓄热室的热 空气在拱顶左侧的继续反应，会看到如图12右侧所 效率都会产生不利的影响，因此很有必要对燃烧室 示的拱顶①含量分布云图，在拱顶右侧以及拱顶第 8期 胡祖瑞等:霍戈文内燃式热风炉传输现象 图 9 拱顶处气体的流动状况.( a) Y=0;( b) 拱顶出口横截面 Fig.9 Gasflowstatusinthedome:( a) Y=0;( b) crosssectionof thedomeoutlet 位置 (即 Y=0 平面 )形成的回流, 使得通过中心区 域总的煤气量要小于边缘, 因此中心火焰短于两侧 . 对于温度分布情况, 由于火焰内部的主要成分是煤 气, 没有得到充分燃烧, 因此温度较低;而在火焰表 面附近, 煤气充分燃烧, 达到最高温度 1 440 ℃, 这与 该热风炉所设计达到的峰温相吻合.另外需要说明 的是, 由于眼睛形燃烧室在划分六面体网格时出现 不对称的状况, 从而导致计算结果不是完全关于 Y=0对称, 因此在不规则图形网格划分方面需要做 细致的优化.图 10( b) ～ ( d)选取了最短火焰和最 长火焰位置的 X-Z平面温度分布云图和火焰形 状.各平面火焰宽度基本一致, 与煤气通道出口的 宽度很接近;最短的火焰长度为 8 m左右, 最长的火 焰长度为 28m左右, 而且已经伸入到了拱顶部分. 对于拱顶的温度分布, Y=0平面处, 温度分布与速 度分布情况刚好相反, 在涡流位置, 由于与周围发生 较少热交换导致温度热量积累, 温度比靠近壁面处 高出很多 ;相对 Y=0平面, Y=-1.5 m和 Y=1.5 m 平面的平均温度显然要高出很多 . 图 10 炉内温度分布和火焰形状.( a) X=0;( b) Y=0;( c) Y=-1.5m;( d) Y=1.5m Fig.10 Temperaturedistributionandflameshapeinthehotblaststove:( a) X=0;( b) Y=0;( c) Y=-1.5m;( d) Y=1.5m 图 11左侧给出了眼睛形燃烧室横截面上, 温度 随高度变化的云图.随着高度的增加, 温度在整个 横截面上变得均匀.图 11 右边给出了拱顶出口截 面的温度分布, 温度分布沿 X轴对称分布 .根据温 度的大小能将整个出口截面分成五块区域, 温度最 低的区域集中在 X轴附近, 靠近壁面处;温度最高 的区域集中在温度最低区域的上下两侧;剩下的区 域温度较为均匀, 而且介于最高温度区域和最低温 度区域之间 .另外, 整个截面的最大温差在 250 ℃ 左右, 如此大的温差对提高热风温度和蓄热室的热 效率都会产生不利的影响, 因此很有必要对燃烧室 和拱顶的结构进行改进 . 3.6 燃烧室和拱顶含量分布 图 12左侧给出了燃烧室高度方向 CO的质量 分数随高度变化的云图 .在燃烧室底部, 煤气通道 出口对应的位置 CO的质量分数很高;随着高度的 增加, CO含量逐渐减小, 而且 CO含量高的区域主 要集中在眼睛形燃烧室的角部, 这与燃烧室的温度 分布和火焰形状也能很好的对应上 ;同时可以看到 在燃烧室出口处仍然有 CO剩余 .随着煤气和助燃 空气在拱顶左侧的继续反应, 会看到如图 12右侧所 示的拱顶 CO含量分布云图, 在拱顶右侧以及拱顶 · 1057·