燃气热水器工作过程仿真计算开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着世界经济的发展，化石燃料发挥着越来越重要的作用。在冶金、电力、纺织、交通运输等行业中扮演着越来越重要的角色。但是能源危机却日益严重，同时在利用化石燃料的过程中会不可避免的产生影响环境质量的污染物，如co、so2等，同时产生的co2也是导致世界气候变暖的最直接原因。因此，如何提高化石燃料利用率的同时降低污染物的排放是世界能源行业急待解决的问题。本文所研究的对燃气热水器工作过程的仿真旨在提高燃气的利用率，降低燃烧后烟气中污染气体的含量。

论文研究的正是通过对燃气热水器的工作过程仿真来调整热水器的参数以实现节能减排的目标，提高燃气的利用率，减少燃气在燃烧过程中产生的有害气体。节能减排是一项功在当代、利在千秋的伟大工程，具有深远的意义，主要体现在以下三个方面：首先是建立环境友好型与资源节约型社会，实现社会、人类和自然的和谐发展，提高我国在国际上的形象。其次可以提高企业竞争力，在节约成本，达到国家排污标准方面有重要意义。第三是提高人民的幸福度，为人们提供一个美好的环境。

燃气热水器的发展历程主要可以分为5个阶段：直排，烟道，强排，强制平衡，冷凝。19世纪末，德国世博集团设计了第一台燃气热水器，开启燃气热水器走进居民家庭的时代。能源问题在国外很早就备受重视，因此对节能技术的研究发展也起步较早。各国都相继制定标准，大力推动节能减排技。例如日本林内株式会社开发的ruxc-k2000w燃气热水器具有两个换热器，第一个换热器正常换热，第二个换热器用以回收烟气余热，使热效率提高到95%。受诸多因素的影响，我国的燃气热水器技术研发较晚，且技术落后很多。我国对燃气热水器的研究也是从初级阶段开始，一直到现在可以自主研发。2006年由于能源问题日益突出，燃气热水器能效标准正式颁布以缓解能源矛盾，严格规定了现有的燃气热水器应该达到的能源消耗标准。近年来各高校加大了对燃气热水器节能措施的研究，主要有华中科技大学的杨吉等利用软件对鼓风式燃气热水器的燃烧室燃烧情况进行了数值模拟，提出来改平行气流为相交气流的观点，并分析氮氧化物的产生位置并提出降低其产量的方法。国内各厂家也加快了对燃气热水器节能技术的研究，比如广东万家乐推出的强制鼓风式燃气热水器，燃烧室密闭，同时利用智能控制系统调节控制水温水量恒定，节能效杲明显。

2. 研究的基本内容与方案

通过了解国内外的对燃气热水器的研究，发现主要有实验方法和数值模拟两种方法。实验方法在收集数据和有效的对问题进行判断具有重要意义，但实验过程较为繁琐且耗时耗力，而且不能对流体场和温度场进行有效分析。随着计算机技术的发展，数值模拟在解决上述问题中起到了巨大作用，因为数据更加详细所以可以对结果进行更加有效的分析优化，且工作周期短，而且在能解决实验条件下无法解决的一些问题。为了改进燃气热水器的工作性能，需要对其燃烧工作过程中的流体场和温度场进行仿真，故本文选择数值模拟这种方法。此次研究设计的基本内容主要包括：

1.了解燃烧热水器的工作原理和组成；

2.通过阅读有关燃烧火焰测试系统供气系统文献资料，确定燃烧火焰仿真模拟方案；

3. 研究计划与安排

第1-3周翻译文献，阅读文献。

第4周开题报告、提交外文翻译。

第5周学习软件，建立模型，完成有关计算。

4. 参考文献（12篇以上）

1.akeuchi,effectsofturbulencecharacteristicsinthespraycombustion,jsmeint.

2.zinn，b.t.pulsatingcombustion.inweinberg，f.advancedcombustionmethods，academicpress，1986.

3.李祥晨，丰镇平燃料空气供给条件对热声不稳定燃烧影响的研究工程热物理学报vol.22(2007)no.4