FLUENT烟气余热回收装置流动传热的研究(3)
Geraldine J．Heynderickx等[11]研究了长焰燃烧器的火炉中烟气的三文流动模式，使用CFD软件来模拟计算烟气的流动特性和换热量。通过建立模型，建立基于平均雷诺数的NS方程，并假设烟气为稳态流动，得到了烟气三文流动的速度场分布和温度场分布。Luca Marocco等[12]使用CFD软件模拟了在开放式喷雾塔中气液两相的非均相系统的流动特性，连续气相部分采用Euler法描述(湍流模型为k-ε模型)，颗粒相部分采用的是Lagrange法，采用颗粒轨道模型描述。
国内学者也对冷凝式换热器进行了一系列的研究，吴冬梅[13]研究了冷凝换热器回收烟气中水蒸气的潜热，并进行数值和实验模拟来分探究气流速度、烟气进口温度、水蒸汽含量、冷却水进口温度等因素对凝结换热的影响。结果表明，在含少量凝结性气体的混合气体在管外发生对流凝结换热时，混合气体流动方向对换热基本无影响。徐俊芳[14]研究了烟气受迫对流凝结换热规律，并得出烟气余热回收装置的传热系数及烟气侧对流凝结换热系数随着进口烟温的升高而增加的结论。张建福等[15]通过建立热力计算分析模型，研究了新型的烟气余热回收装置烟气深度冷却器的结构参数对传热效果的影响。结果得出烟气流速、管子厚度、翅片的间距、翅片高度、翅片厚度是影响换热的主要因素，调整凝结水进口温度和控制烟气流速可以实现减小磨损的作用。
此外，李朝军[16]进行了热管换热器余热回收装置传热特性的模拟研究，利用Fluent对变热管排列的换热器进行模拟计算，并结合场协同理论分析了热管纵向间距、热管排数、烟气进口速度对热管换热器的传热和流动特性的影响。结果表明，在一定的换热器结构布置时，增大烟气进口速度可以加强换热。雷素敏[17]以小型锅炉热能回收装置主体内的一个换热模块(四个肋片)为对象进行了模拟研究，并忽略烟气冷凝对烟气流动阻力与传热的影响，运用Fluent模拟了不同烟气设计流速时的温度场。结果表明，烟气流速较低时．烟气温度分布较均匀，烟气侧的进出口压降小，但烟气设计流速过低，则换量减小。另外，与无均压孔的肋片相比，相同的进口烟温条件下，有均压孔的肋片烟气温度分布均匀，烟气出口温度与烟气出口处肋片温度都较低，烟气侧进出口压降基本相等，换热效果较好。
刘艳春等[18]采用CFD软件．通过数值模拟和正交实验分析了蜂窝陶瓷的结构参数及各工况条件对换热性能和压力损失的影响。结果表明入口烟气流速对加热期温度效率影响不大，但对于压力损失影响较大。明廷臻等[19]应用Fluent计算软件对某型号船舶余热排出热交换器进行数值模拟，通过选用合适的计算模型和边界条件，对计算结果处理分析得到采用斜向绕流冲刷管束,管壁的速度边界层会变薄,从而增大了换热系数。周津炜等[20]采用标准k-ε湍流模型对水泥窑余热锅炉通流结构流场进行了计算机仿真模拟,得出烟气速度在烟道内的分布情况。结果表明采用到V型角钢的通流结构流场不存在涡流区,速度方向较为一致,高速区与低速区相差不大,均流效果好。葛海霞等[4]设计了两种烟气流动方式，用CFD软件Fluent模拟了烟气在这两种冷凝热能回收利用装置中的流场和温度场。其中流场模拟采用二文模型，温度场模拟采用三文模型。采用标准的SIMPLE算法求解控制方程的离散方程组，动量方程及能量方程均采用二阶迎风差分格式，湍流模型选双方程模型(标准k-ε)进行计算。结果表明，采用渐变断面的烟气流动方式时，烟气在换热面上分布更均匀，更有利于强化换热，阻力更小，节省材料和空间，且实际应用表明，还可有效降低和消除噪声。
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