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烧结砖限体积法将连续的流场计算
来源: | 发布时间:2018/10/16 14:26:16 | 浏览次数:

    有烧结砖限体积法是建立在有限差分法的基础上,同时吸收有限元法的部分优点发展起来的。有烧结砖限体积法将连续的流场计算区域划分为离散节点,每个离散节点对应一个独立的控制体积,然后在控制体积内,将微分格式的控制方程积分,得到离散方程,离散节点上的变量在有限控制体积内保持守恒性。有烧结砖限体积法能适应结构化和非结构化网格,离散方程在任意个数控制体构成的区域内严格服从守恒定律,计算结果没有守恒误差,因此有烧结砖限体积法广泛应用于复杂区域流场计算。SIlVIPLE算法通常使用交错网格,压力、温度、湍动能、物性参数等场变量被设置在控制体中心,而速度等流动变量则定义在表面。SIMPLE算法认为,速度场主要由压力场驱动的,同时温度、浓度等其他变量的输运又受速度场的影响。首预估计算区域压力场,根据预估的压力场求解动量方程得到速度场,由于压力场的不精确性,因此,得到的速度场将不能满足连续方程。然后通过对连续方程的推导,得出压力修正方程,修正压力场和速度场的猜测值。重复循环此过程,就可以使得压力场和速度场的解达到收敛。本章从流体动力学软件FLUENT出发,阐述了FLUENT在烧结砖隧道烧结砖窑中的应用,着重分析了烧结砖隧道烧结砖窑冷却带气固两相流动和燃烧带燃烧过程的计算模型。(1)在分析各通用湍流模型的特点及适用范围后,依据冷却带流场特征,选择Realizable模型模拟连续相,通过对固体颗粒物进行受力分析,得到随机轨道模型模拟离散相,并考虑气相流场对颗粒运动的影响及颗粒与壁面的碰撞,建立了冷却带气固两相流模型。(2)采用标准k一:模型模拟烧成带湍流流动,运用非预混燃烧模型模拟烧成带燃烧过程,运用NO、污染物生成模型模拟燃烧过程中NO、的生成,采用P-1辐射模型模拟结砖窑内辐射传热行为,上述模型共同构成了烧成带燃烧数学模型。(3)利用有烧结砖限体积法将控制方程在每个离散点上进行离散,并选用算法对离散方程组进行求解。

 
 
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