浸没式多孔道喷枪气体流动与传热特性数值模拟研究

摘要：

喷枪作为熔池熔炼过程的关键设备,其性能直接影响气流对熔体搅拌效果.本文以阳极泥侧吹炉所使用的浸没式多孔道喷枪为研究对象,建立了长度约为800 mm的多孔道喷枪流动传热物理模型,基于SST k-ω湍流模型对喷枪内的气体流动与传热过程进行了数值模拟研究,分析了喷枪内气流温度、流速以及压力的分布特征,研究了天然气与富氧空气在不同流量下的气流压力沿流动方向变化特性、流量与出口流速间的关系以及流量对喷枪的冷却效果.结果表明,喷枪的多孔道结构有利于提高气体出口流速,强化气流对喷枪的冷却作用;然而,气流在孔道截面突变处以及出口段存在较大压力损失,不利于提高喷枪出口气体流速;随着气体流量的增大,喷枪出口流速显著增大,天然气与富氧空气在喷枪出口段的压力损失分别达到其入口总压的40%和25%;此外,流量对喷枪的冷却效果明显,天然气与富氧空气每增大5 Nm3·h-1、10 Nm3·h-1,喷枪出口段温度下降约15 K.

关键词：阳极泥侧吹炉、多孔道喷枪、数值模拟、压力损失、喷枪冷却

所属期刊栏目：53

分类号：TF066;TP391.99(一般性问题)

在线出版日期：2024-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：75-83