颗粒绕流圆管传热的数值模拟研究

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2016.05.012

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (5): 663-667.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.05.012

颗粒绕流圆管传热的数值模拟研究

于庆波，彭家燕，任慧来，刘军祥

(东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2015-04-07 修回日期:2015-04-07 出版日期:2016-05-15 发布日期:2016-05-13
通讯作者: 于庆波
作者简介:于庆波(1966-)，男，山东莱阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家科技支撑计划项目(2013BAA03B03)；国家自然科学基金资助项目(51274066， 51304048).

Numerical Simulation Research on Heat Transfer in Particle Flow Round Tubes

YU Qing-bo， PENG Jia-yan， REN Hui-lai， LIU Jun-xiang

School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2015-04-07 Revised:2015-04-07 Online:2016-05-15 Published:2016-05-13
Contact: YU Qing-bo
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摘要/Abstract

摘要： 干法粒化后的高炉渣颗粒余热回收工艺主要以空气为冷却介质，由于空气的比热容小从而导致热效率低，因此，提出用自流床余热锅炉来回收高温炉渣颗粒的余热.基于CFD软件，将流动的颗粒当作连续的黏性流体，建立了一个三维数学模型，对颗粒绕流圆管传热的过程进行数值模拟，并验证了模型的正确性，研究了颗粒入口速度、水入口速度以及水入口温度对余热锅炉换热效果的影响规律.数值模拟结果表明:增大颗粒和水入口速度，可提高换热效果；增大水入口温度，传热系数没有变化，但热回收率减小.

关键词: 颗粒流, 圆管, 传热, 自流床余热锅炉, 数值模拟

Abstract: At present， air is a commonly-used heat transfer medium to recover waste heat of slag particles in blast furnace (BF) after dry granulation， which has a low thermal efficiency owing to its low specific heat capacity. Therefore， using gravity bed waste heat boiler to recover waste heat in the high temperature BF slag particles was proposed. Considering the particles as continuous viscous flow， a three dimensional numerical model was built to simulate the heat transfer of BF slag particles flowing around tubes based on the CFD software of Fluent. The effects of the inlet velocity of particles and water， and the inlet temperature of water on the efficiency of heat exchanging in waste heat boiler were investigated. The simulation results show that the efficiency of heat transfer improves with increasing the inlet velocity of particles and water， and the heat recovery rate of the former drops. However， when the inlet temperature of water increases， the heat transfer coefficient keeps invariant and the heat recovery rate reduces.

Key words: particle flow, round tube, heat transfer, gravity bed waste heat boiler, numerical simulation

中图分类号:

TF09

于庆波，彭家燕，任慧来，刘军祥. 颗粒绕流圆管传热的数值模拟研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(5): 663-667.

YU Qing-bo， PENG Jia-yan， REN Hui-lai， LIU Jun-xiang. Numerical Simulation Research on Heat Transfer in Particle Flow Round Tubes[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2016, 37(5): 663-667.

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