蒙特卡洛法在圆筒炉中辐射传热计算的应用

一 前言 自从1939年W.E.Lobo and J.E.Evans及1941年相继发表了管式炉的传热计算方法以来,国内外在设计管式炉时,大都采用这两种方法进行辐射室的传热计算。此后,有苏联的法及日本的佐野司朗法等.这些方法的共同特点是采用了比较简单的数学模型,即一个气体区的模型。它的基本假设是:气体在炉内混合良好,气体只有一个温度。这几种方法的优点是用比较简单的代数式来描述辐射室中的     

炉内辐射传热的网络法分析

本文将辐射换热的网络法运用于锅炉的炉内传热计算,从而简捷地导出了炉内传热的基方本程及炉膛黑度的定义式,並对其物理概念进行了阐述。     

炼油、化工管式炉辐射室传热计算方法的发展与展望

本文系统地对炼油、化工管式炉辐射室有代表性的传热计算方法,包括经验方法、零维模型、一维模型、二维及三维模型进行了分析,评价了它们的优缺点及存在的问题,介绍了近10多年来新发展的管式炉模拟的方法,结合我国的实际情况提出了今后的展望。     

炉内实际气体辐射传热的计算方法

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法和Ｚｏｎｅ法结合Ｅｄｗａｒｄｓ提出的指数宽带模型提出了对非灰气体辐射假传热进行分析的一种简化算法,分析对象采用一维平板系统,首先验证了用Ｅｄｗａｒｄｓ宽带模型计算实际气体辐射特性的准确性,然后以给定平板温度下处于热平衡状态时的温度分布进行计算,并与灰气体处理时的计算结果作了对照,提出了相应结论。     

炉内实际气体辐射传热的计算方法

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法和Ｚｏｎｅ法结合Ｅｄｗａｒｄｓ提出的指数宽带模型提出了对非灰气体辐射传热进行分析的一种简化算法．分析对象采用一维平板系统，首先验证了用Ｅｄｗａｒｄｓ宽带模型计算实际气体辐射特性的准确性，然后对给定平板温度下处于热平衡状态时的温度分布进行计算，并与灰气体处理时的计算结果作了对照，得出了相应结论．     

圆筒型管式加热炉中加装多孔介质强化辐射传热的研究

根据多孔介质的对流－辐射能量转换效应，在圆筒型管式加热炉中加装多孔介质后，使炉内温度显著升高，排烟温度明显降低．在内径为４００ｍｍ的模型炉实验中，有多孔介质时的炉温比无多孔介质时的炉温升高约５０～１００℃，有多孔介质时的炉子热效率比无多孔介质时炉子热效率提高约１０个百分点．实验结果与理论计算符合得较好．     

厚圆筒壳的複变函数解法

本文利用了胡海昌解橫覌各向同性体彈性空間問題所提出的位移一般解,并将其轉化为各向同体的情形,归結为: 而ψ,分别为三维的重调和函数和调和函数,u,v,ω为位移分量。我们按如下方式构造ψ: 这里ζ=x+iy,=x-iy,皆为三维的调和函数。因而将—般解归结为寻求三个调和函数。应用作者们过去提出的方法将三维拉普拉斯方程化为复变量的积分方程,并用逐次逼近的解法寻求适合于满足求解条件所需要的三维调和函数(i=0,1,2): 在圆筒的情形,我们取f_i(Z,ζ)=sum from k=-∞ to ∞ i~ak~((Z)ζk)+sum from k=0 to ∞ i~aLk~((Z)ζkInζ)这是在垂直圆筒横截面内的解析函数。a_k(Z),a_L(Z)在本文中皆取为Z的正幂级数。所能解决的问题是:在圆筒的内外表面沿轴向和周向分别受到按Z的正幂级和按三角级数分布的三向载荷作用的问题。侧面边界条件严格满足,至于端部条件则在圣维南原理的条件下满足的,端部约束情况可以是简支的或固定的。最后给出了两个计算例题。     

气垫炉内的传热研究

气流与金属板帝材之间的对流传热是气垫式热处理炉内重要热工过程,关系到板带材的加热速度与温度均匀性。本文对传热过程进行了理论探讨,并通过实验研究以及实验数据的回归处理,获得两个准数方程,可用于动压气垫与静压气垫对流给热系数的计算。方程经过F检验,表明是显著的,又通过比较,计算值与试验值基本吻合。     

圆筒型燃烧室流动和传热过程的预测

本文提出了预测圆筒型加热炉燃烧室内质量、动量及能量传递的二维数学模型。利用液雾燃烧的局部均相模型对原油常压加热炉燃烧室中燃料的浓度、烟气流速、温度及壁面热流的分布进行了预测。预测的热负荷、热效率及温度的平均相对误差均小于10％。计算与实测的温度分布的比较表明,预测是成功的。     

管式加热炉辐射室传热计算时各参数选用对计算结果的影响 .

本文采用Lobo-Evans方法的FORTRAN语言程序,对三个不同大小的管式加热炉的辐射室进行了计算。结果表明:在传热速率方程式与热平衡方程式中,各参数的选取不同或计算参数的公式选用不同,对计算结果有很大的影响。这些参数包括烟气的平均辐射长度、烟气黑度、对流传热系数、烟气的热焓等。本文对上述结果进行了比较,并与查图手算结果进行了比较。     

两类典型辐射的解法

本文由李纳－维谢尔势出发，对轫致辐射与同步辐射的典型例题进行求解。     

水平旋转圆筒表面对流传热和传质实验

采用微热偶式测温和测湿技术,分别对大直径水平旋转圆筒表面对流传热和传质特性进行了对比实验研究.实验数据验证了在圆筒表面对流传热和传质之间存在着良好的可类比性,即旋转对圆筒表面对流传热边界层温度场分布和局部努塞尔数的影响规律与旋转对传质边界层浓度场分布和局部舍伍得数的影响规律相似,但顺向侧和逆向侧之间存在着明显的差异;旋转对圆筒表面平均传热努塞尔数数和平均传质舍伍得数的影响规律也相似,都存在临界雷诺数.当旋转雷诺数小于或等于临界雷诺数时,平均努塞尔数和平均舍伍得数随旋转雷诺数的变化基本保持不变;当旋转雷诺数大于临界雷诺数时,平均努塞尔数和平均舍伍得数随旋转雷诺数的增大而增大.实验中还发现,由于传热和传质的边界层条件不同,热质交换共存时的临界雷诺数小于纯对流传热时的临界雷诺数.     

平焰供热炉的传热特性研究

针对炉顶平焰供热炉的传热特性,采用区域法对炉膛内的传热进行了模拟计算。理论计算与实测值符合较好。     

高炉炉缸部的传热过程

建立了高炉炉缸传热的数学模型，这一模型可精确地分析热中度与炉墙及渣皮厚度之间的定量关系，为合理调节炉缸部位冷却 度，以有效控制渣皮形成和砌筑薄炉墙奠定了理论基础，通过数值计算的结果表明，耐火砖的导热性对炉缸的传热过程及其寿命起着生命重要的作用，导热系数大的砖衬能流过大热流，承受较大范围的热流波动，并地形成相对稳定的渣皮，从而保护了炉衬。     

模拟圆筒炉加装多孔介质的实验研究

在模拟圆筒炉中进行了加装多孔介质和不加装多孔介质的对比实验,结果表明,多孔介质的对流-辐射能量转换效应强化了炉内的幅射传热,明显地提高了多孔介质上游侧的气体温度和降低了多孔介质下游侧的气体温度。     

远红外辐射涂料传热机理研究

本文从理论上分析了远红外辐射涂料节能原理 ,发现涂料黑度随波长增加呈增加趋势 ,并进行了涂料传热性能的试验研究 ,得出了远红外辐射涂料的ε -λ的关系曲线。图 3,表 2 ,参 3。     

新型红外辐射烹饪炉

最近,英国维康公司设计出一种独特的家用红外辐射烹饪炉,其烹饪机理是集热传导、热辐射和过热蒸汽凝结传热于一体,故热效率非常高,且能保存食物的营养素,不丧失矿物质和维生素。该炉可容纳2只鸡或2.3公斤牛肉,只需30分钟便可烹饪完毕。     

地板辐射采暖的传热特性分析

随着供热技术的大力推行，地板辐射采暖系统由于其舒适性高、卫生条件良好、能充分利用各种低品位能源等优点，越来越受到人们的关注，并得到广泛的应用，文章主要分析了地板辐射采暖的传热原理，并在此基础上论述了地板辐射采暖的传热特性。     

用数论方法计算圆筒炉的直接交换面积

本文采用数论方法对圆筒炉的直接交换面积进行了计算,并与采用高斯积分法和蒙特卡罗积分法的计算结果进行了比较,结果表明用数论方法比用高斯方法可以缩短计算时间,并能任意控制精度。