本文所采用的燃燒系統模型如圖3.1所示。煙氣自循環燃燒器主要由回流管、混合室和擴壓段三部分組成。空氣預熱器換熱生成的高溫助燃空氣經空氣噴管噴入，空氣射流使引射器尾部產生負壓，引射爐內煙氣進入回流通道，空氣與煙氣混合后經引射器漸擴口噴入爐膛，中心管為燃氣噴管，燃燒器后為爐膛及煙道部分。爐膛為長0.8m,內徑為0.36m的圓柱形。

本文對燃燒系統模型進行了簡化，把八個空氣噴管簡化成一個環形噴管，煙氣回流通道轉化成規則的環形通道。在Gambit中畫出模型并生成結構化網格，如圖3.2所示，為了更好的分析氣流的流動特性，根據氣流流向在速度較大的區域對網格進行加密處理，并采用fluent軟件進行二維數值模擬。

丙烷與空氣的四步反應機理如式2.16所示;燃燒反應為擴散燃燒，采用基于概率密度函數(PDF)的p函數形式的燃燒模型;采用標準k-。雙方程湍流模型來模擬爐內氣體的湍流流動特性;輻射特性采用離散坐標(DO)輻射模型計算，DO輻射模型廣泛適用于半透明介質和灰體輻射，并且還考慮了顆粒的影響;NO的生成只考慮了熱力型NOx和快速型NOx，其生成機理采用擴展的Zeldovich模型。數值模擬中所采

用的PDF燃燒模型，標準k-。雙方程湍流模型，離散坐標(DO)輻射模型的表達式詳見第二章介紹。

空氣和燃料進口設為速度入口邊界條件，燃燒室出口為壓力出口邊界條件。燃燒器壁面和爐膛壁面的速度邊界條件均為粘性壁面邊界條件，即Ub=0;溫度邊界條件分別為:燃燒器壁面設定為絕熱邊界條件，即q=0，爐膛壁面為恒定熱流邊界條件，q=-3600w/m2，以壁面的散熱模擬加熱爐中工件的吸熱。

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