矿井乏风氧化装置蜂窝蓄热体换热过程三维模拟优化

矿井乏风氧化装置是一种环保节能的重要设备，它采用热逆流氧化技术，通过将矿井通风中低浓度的甲烷转化为热量，实现气体净化的同时回收能源。本文的研究焦点在于蜂窝蓄热体，它是装置内部的关键组件，负责存储和传递热量。 研究者们针对单个管道通道内的蜂窝蓄热体，构建了详尽的数学模型，利用FLUENT这款高级数值模拟软件进行了深入的三维非稳态流动与换热过程分析。该模拟涵盖了多种关键参数，如蜂窝蓄热体内部的纵向温度分布，横截面上的温度和速度分布，以及蓄热体在工作过程中的瞬时温度变化特性。这些数据对于理解蓄热体如何高效地储存和释放热量，以及在氧化过程中可能产生的压力损失至关重要。 通过对这些参数的计算，研究人员得出了蓄热体的温度效率，即单位输入能量转换为有用热量的比例，这对于优化装置设计和运行性能有着直接的影响。同时，压力损失的评估对于维持装置的整体效能和稳定性也十分重要，因为过多的压力损失可能会导致能耗增加或设备效率降低。 这项研究的成果不仅为矿井乏风氧化装置的实际设计提供了精确的数据支持，也为改进现有技术和开发新型蓄热材料提供了理论依据。通过数值模拟，科研人员可以预测和控制在不同工况下的性能表现，从而提升整个系统的经济性和环境效益。 总结来说，这篇论文的核心内容是通过数值模拟方法研究了矿井乏风氧化装置内蜂窝蓄热体的换热过程，包括其温度、速度和压力损失等关键性能参数，为装置的设计和优化提供了科学依据，对于提升能源利用效率和环境保护具有重要意义。