篦冷机的渗流传热模型与数值模拟.pdfVIP

学兔兔 第 5O卷第 24期 机 械 工 程 学 报 V0l1．50 N o．24 2014年 12 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Dec． 2014 DoI：10．3901，JME．2014．24．152 篦冷机的渗流传热模型与数值模拟水 王美琪 ，2刘 彬 ，2 闻岩 。刘浩然 ，2 (1．燕 山大学信息科学与工程学院 秦皇岛 066004； 2．燕山大学河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 秦皇岛 066004； 3．燕山大学机械工程学院 秦皇岛 0660041 摘要：针对水泥篦冷机内熟料堆积体的多孔介质特性，应用非热平衡理论并结合Forchheimer-Brinkman．Darcy扩展模型，建 立篦冷机的渗流换热模型。采用此模型对篦冷机内水泥熟料的冷却过程进行数值模拟，获得了不同供风风速、不同篦速下的 气体和熟料层温度的变化规律。研究结果表明，所建模型可以较为准确地反映水泥熟料堆积体的冷却过程；供风风速的增加 虽有利于熟料颗粒的冷却，但会降低回收风的温度，不利于热量的回收，合理的供风风速区间为 1．5～2．0m／s；在产量不变 的情况下，增加篦速可强化熟料的前端骤冷效果，有利于形成高品质熟料，但是过高的篦速会使篦冷机前端的气体温度偏 低，不利于水泥熟料的烧成；在料层厚度不变的情况下，增加篦速，回收风温与出料温度升高，但篦速过高时出料温度偏高； 综合考虑产量不变与厚度不变这两种情况下篦速对熟料冷却过程的影响，得出合理的篦速区间为0．006~0．008m／s。 关键词：水泥熟料；多孔介质；非热平衡；数值模拟 中图分类号：TQ172 SeepageHeatTransferM odelandNumericalSimulationofGrateCooler W ANG Meiqi， LIU Bin ， WEN Yan LIU Haoran， (1．SchoolofInformationScienceandEngineering，YanshanUniversity,Qinhuangdao066004； 2．TheKeyLaboratoryforSpecialFiberandFiberSensorofHebeiProvince， YanshanUniversiyt,Qinhuangdao066004； 3．SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversiyt,Qinhuangdao066004) Abstract：Basedontheporousmediacharacteristicsofcementclinkeraccumulationbodyingratecooler,aseepageheatrtans~r modelofrgatecoolerisestablishedwiththehtermalnon-equilibrium theoryandtheForchheimer—Brinkman-Darcyextendedmode1． Themodelisutilizedtomakehtenumericalsimulation ofthecoolingprocessofcementclink erin rgatecoolerand then the temperaturevariationofairandclinkerCna beachievedindifferentwindspeedanddifferentrgatespeed．Theresultsshow thatthe establishedm