回转窑传热模型与数值模拟Axial Heat-Transfer Model and Numerical Simulation for Rotary Kiln
张志霄,池涌,李水清,严建华,岑可法
摘要(Abstract):
对回转窑内传热过程进行了分析 ,在已有研究基础上归纳了各项换热系数的关联式 ,尤其结合热渗透模型完善了回转壁面与料床之间传热机制的研究 ,并提出通用的计算关联式。进而提出了内热式炉型的一维轴向传热模型 ,并根据已发表的试验数据验证了该模型和各换热系数的适用性。计算表明在窑内低温段 ,物料的受热主要来自其覆盖的回转壁面对其加热 ;而在高温段 ,气体的辐射热量成为加热料床的主要热源。此外 ,由物料进口端沿轴向窑壁散热增大 ,在窑内高温段窑壁的散热甚至高于物料吸热量 ,因此在回转反应器的设计中应充分考虑窑壁散热造成的热效率降低并采取相应措施。
关键词(KeyWords): 回转窑;传热;一维轴向模型;数值模拟
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目 (5 0 0 760 3 7)
作者(Author): 张志霄,池涌,李水清,严建华,岑可法
参考文献(References):
- [1] PershingDW ,LightyJS ,SilcoxGD ,etal.Solidwasteincinerationinrotarykilns[J].CombustionSci enceTechnology,1993,93(1—6):245.
- [2] ChiY ,LiS ,HuangJ,etal.CleanFuelsfromPyrol ysisofScrapTyreinRotaryKiln[A].The3rdInter nationalSymposiumonIncinerationandFlueGasTreat mentTechnologies,IncinerationDivision,Section7[C].Brussels,2001.
- [3] MastorakosE ,MassiasA ,TsakiroglouCD ,etal.CFDpredictionsforcementkilnsincludingflamemodel ing,heattransferandclinkerchemistry[J].ApplMathModeling,1999,23(1):55—76.
- [4] TschengSH ,WatkinsonAP .Convectiveheattransferinarotarykiln[J].CanJChemEng,1979,57(8):433—441.
- [5] BoatengAA ,BarrPV .Athermalmodelforthero tarykilnincludingheattransferwithinthebed[J].IntJHeatMassTransfer,1996,39(10):2131—2147.
- [6] SchlnderEU.Particleheattransfer[A].Proc7thIntHeatTransferConf[C].Munchen:HemispherePublishingCorporation,1982.195—211.
- [7] SubbaraoD ,BasuP .Heattransferincirculatingflu idizedbeds[A].BasuP .CirculatingFluidizedBedTechnology,ProceedingsoftheFirstInternationalCon ference[C].Toronto:PergamonPress,1986.281—286.
- [8] LintsMC ,GlicksmanLR .Parametersgoverningpar ticle to wallheattransferinacirculatingfluidizedbed[A ].AvidanAA .CirculatingFluidizedBedTechnologyⅣ[C ].NewYork:AIChE ,1994.297—304.
- [9] BarrPV ,BrimacombeJK ,WatkinsonAP ,etal.Aheat transfermodelfortherotarykiln[J].MetTransB ,1989,20B (6):391—419.