陶瓷辊道窑用天然气燃烧器结构优化的数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目前,陶瓷辊道窑已广泛用于建筑陶瓷、日用陶瓷、卫生陶瓷工业生产中。自70年代在我国推广应用以来,由于辊道窑窑内温度场均匀、传热速率快、效率大、能耗低以及烧成周期短等特点,在我国获得了广泛应用。在陶瓷工业中,陶瓷成品烧成质量的优劣主要取决于陶瓷窑炉内的温度、气氛、以及压力三大制度,而其中温度制度对陶瓷烧成质量的影响尤为重要[1]。

陶瓷窑炉内的温度场分布除受到窑炉本身结构的影响外,还与燃烧器的空燃速比、燃烧器的布设、抽风压力、燃料的属性、以及窑内坯体码放形式等众多因素有关。在实际的生产中,往往由于温度控制不当使得陶瓷成品出现色差、尺差、变形、破裂等缺陷。所以燃烧器的研究对陶瓷行业的发展尤为重要[2]。

预混式燃烧器是第一个为特定目的设计的燃烧器，它能追溯到100多年前本生发明的实验室燃烧器，是今天预混式工业燃烧器的雏形。19世纪20年代早期出现了一种适用于低压燃气的比例式燃烧器。它依照文丘里管的原理工作，就像一个引射器，不同之处在于它是空气卷吸燃气，即一定压力下的空气流过混和管的喉部产生吸力吸入燃气。它使燃气在大气压下供给，确保了燃气与空气的比例不会有太大波动[3]。这种系统允许燃烧器在100％预混情况下工作，并且比大气式系统有着更好的灵活性，但需用风机驱动。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容与目标

本课题对一陶瓷窑用的天然气燃烧器的燃烧状况进行模拟计算，改变技术参数，对其结构的优化计算，为设计出温度均匀性好、氮氧化物生成率低的高效陶瓷辊道窑用天然气燃烧器提供技术指导。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需基本理论知识及仪器设备，确定实验方案，完成开题报告。

第4-11周：按照实验方案，模拟计算燃烧器结构参数变化对燃烧性能的影响规律，对其结构进行优化。

第12-14周：整理前期实验工作所得数据和资料，结合相关参考文献，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吴武辉.陶瓷辊道窑温度场数值模拟与分析研究[d].武汉理工大学,2008.

[2]toniad,hayashit,schneiderp.areactornetworkmodelforpredictingnoxemissionsinanindustrialnaturalgasburner[j].journalofthebraziliansocietyofmechanicalsciencesengineering,2013,35(3):199-206.

[3]张冬霞,冯良.燃烧器发展简史[j].工业加热,2007,36(2):41-44.