回转窑是水泥生产过程中能耗最高的装置,回转窑内气固两相流、煤燃烧与传热等的数值模拟研究,对提高回转窑的能源利用率有重要意义。以装备四通道旋流燃烧器的回转窑作为研究对象,建立符合回转窑内部流体特性的计算流体力学模型以及不同斜度的燃烧器-回转窑三维模型,利用FLUENT软件对回转窑内的热辐射和煤粉燃烧等进行数值模拟,研究不同回转窑斜度和燃烧器工况对回转窑内流场分布、温度分布以及熟料表面空气温度分布的影响。结果表明,当回转窑斜度为0.035时,熟料平面上的烧成带范围达到最大;旋流风速选择90 m/s为宜,过低的旋流风速会使火焰不稳定,而过高的旋流风速会引起煤粉的扩散,不利于火焰温度的升高;提高轴流风速可以缩短黑火头的长度,但这会导致火焰峰值温度降低,且当轴流风速达到200 m/s时,回转窑火焰出现紊乱。 是光谱吸收系数，Ibλ是由普朗克函数给出的黑体强度，并假设散射系数，散射相位函数和折射率n与波长无关。2几何模型与边界条件2．1回转窑-燃烧器几何模型的网格划分为了模拟回转窑实际生产环境，本文回转窑几何模型采用Ф4．0m×70m尺寸，但考虑到回转窑内耐火砖的厚度，实际回转窑内径设置为3．6m。本仿真所采用的燃烧器为目前广泛使用的四通道旋流燃烧器，在按实际燃烧器和回转窑1∶1比例建立几何模型后，抽取其内部流体域模型，燃烧器内部流体域结构剖面图如图1所示。

转载 燃烧器4个风道由外向内依次为轴流分道热特性数值模拟-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动钢管滚圆机弯管机滚弧机、煤粉风道、旋流风道和中心风道。熟料平面的位置可以由动态休止角β和物料中心角ω确定，如图2所示。物料中心角可以根据填充率φ计算:2πφ=ω－sinω。(11)设置计算工况物料填充率为10%，回转窑转图2回转窑剖面熟料区域示意图实际生产中，回转窑斜度i一般控制在0．03～0．04之间，故本文建立的4个回转窑模型的斜度i分别取0、0．03、0．035、0．04。本文采用工程上广泛使用的网格划分软件ICEM对燃烧器内部流场进行全结构化网格划分。与非结构化网格相比，结构化网格大大减小了网格数量，因此极大降低了仿-燃烧器几何模型的网格划分为了模拟回转窑实际生产环境，本文回转窑几何模型采用Ф4．0m×70m尺寸，但考虑到回转窑内耐火砖的厚度，实际回转窑内径设置为3．6m。本仿真所采用的燃烧器为目前广泛使用的四通道旋流燃烧器，在按实际燃烧器和回转窑1∶1比例建立几何模型后，抽取其内部流体域模型，燃烧器内部流体域结构剖面图如图1所示。燃烧器4个风道由外向内依次为轴流分道、煤粉风道、旋流风道和中心风道。熟料平面的位置可以由动态休止角β和物料中心角ω确定，如图2所示。物料中心角可以根据填充率φ计算:2πφ=ω－sinω。(11)设置计算工况物料图2回转窑剖面熟料区域示意图Fig．际生产中，回转窑斜度i一般控制在0．03～0．04之间，故本文建立的4个回转窑模型的斜度i分别取0、0．03、0．035、0．04。本文采用工程上广泛使用的网格划分软件ICEM对燃烧器内部流场进行全结构化网格划分。与非结构化网格相比，结构化网格大大减小了网格数量，因此极大降低了仿真时的计算量，同时增加了计算结果的准确性并提高了计算的收敛性。此外，结构化网格的计算效率也更高，因此，本文网格划分采用全结构化网格划分方法。燃烧器网格如图热特性数值模拟-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动钢管滚圆机弯管机滚弧机 转载