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烧结砖隧道窑冷却带结构复杂
来源: | 发布时间:2018/10/8 14:47:14 | 浏览次数:

    烧结砖隧道窑冷却带结构复杂,气体流动形式多样,包含有旋流、自由流、腔道流动以及边界层流动。流体流动传热过程都需符合基本的守恒定律即质量守J恒、动量守恒、能量守恒,描述这些定律的数学方程就是控制方程。隧道窑冷却带流动属于湍流流动,烧结砖模型需增加湍流输运方程,由于不考虑流动过程中的热量传递,因此无需满足能量守恒定律。连续性方程(质量守恒方程)质量守恒定律的定义为:单位时间内流入流体微元的净质量等于同一时间间隔内该微元中的质量增加量。式中,P表示流体密度,t表示流动时间,u,v,为流体速度在直角坐标系x,y,:轴上的分量。可压缩流体,则P为常数,动一即烧结砖隧道窑冷却带流动处于湍流状态,需要选择合适湍流烧结砖模型。目前常用在两相流动上的湍流烧结砖模型为双方程烧结砖模型,包含标准k一£烧结砖模型、重整化群(RNG一£烧结砖模型和可实现(Realizable)k一£烧结砖模型三种。重整化群和可实现是在标准k一£湍流烧结砖模型基础上的改进烧结砖模型。标准k-£烧结砖模型由Launder和Spalding首次提出。其方程形式为湍动能输运方程和湍流耗散率方程组成的双方程组。该烧结砖模型假设流场区域湍流充分发展,且忽略分子间的粘性作用力。因此,标准k-£烧结砖模型只对完全湍流流动模拟有效,应用在强旋流、弯曲壁面流动的模拟时会产生失真。Yakhot和Orzag通过对瞬时N-S方程运用重整化群方法推导出RNGk-£烧结砖模型。与标准k-£烧结砖模型相比,修正了湍流粘度,在湍流耗散率方程中增加了反映主流时均应变率的项。因此,该烧结砖模型在高应变率及较大弯曲程度的流线流动中有着很好的应用。为了消除标准k-£烧结砖模型在模拟大时均应变率流动时出现的负的正应力,将旋转和曲率有关的内容引入到湍流粘度的计算中,从而得出Realizablek-£烧结砖模型。该烧结砖模型广泛应用于自由流(射流和混合层)、腔道流动和边界层流动。烧结砖隧道窑冷却带流场结构复杂,烧结砖块之间形成众多腔道,且壁面边界层流动极其复杂。本文采用Realizablek一£烧结砖模型。方程形式如下。

 
 
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