乙烯裂解炉耦合模拟中湍流模型的影响分析

论文摘要

配备底部烧嘴和侧壁烧嘴的乙烯裂解炉应用越来越广泛,不同燃烧模式影响着炉膛内湍流流动状态,考虑到裂解炉中湍流流动与燃气喷料、燃烧和传热有较强的非线性耦合作用,为此探究不同湍流模型在裂解炉/反应器耦合模拟中的影响对于裂解炉的精确设计和优化至关重要。针对不同湍流模型对某十万吨工业乙烯裂解炉进行了耦合模拟,利用CFD数值模拟对采用标准k-ε模型、RNG k-ε和Realizable k-ε模型所建立的湍流流动模型进行评估。将三种湍流模型的模拟结果与工业数据进行比较,重点分析了裂解炉内的速度、温度、湍流能力等参数的分布情况,表明Realizable k-ε模型在火焰稳定性、反应效率等方面优于其他两种模型,且基于Realizable k-ε湍流方程的反应管模型在热通量、炉管外壁温度分布计算结果更接近实际工况。

论文目录

• 引言
• 1 数学模型
•   1.1 湍流流动模型
•     1.1.1 标准k-ε模型
•     1.1.2 RNG k-ε模型
•     1.1.3 Realizable k-ε模型
•   1.2 湍流燃烧模型
•   1.3 辐射模型
• 2 模型建立
•   2.1 几何结构与操作条件
•   2.2 边界条件
•   2.3 炉膛模型与管内模型耦合模拟
• 3 结果分析与讨论
•   3.1 炉膛模拟
•   3.2 反应管模拟
•   3.3 模拟结果的工业数据验证
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 倪城振,杜文莉,胡贵华

关键词: 湍流,计算流体力学,数值模拟,乙烯裂解炉,反应器耦合

来源: 化工学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 华东理工大学信息科学与工程学院,华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室

基金: 国家杰出青年科学基金项目(61725301),国家自然科学基金重点项目(61333010),中央高校基本科研业务费资助(22221817014),上海市自然科学基金项目(17ZR1406800)

分类号: TQ221.211

页码: 450-459+422

总页数: 11

文件大小: 2117K

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