激冷式煤气化炉射流冲坑特性数值模拟：深度与半径变化分析

激冷式气化炉是一种关键的煤气化工艺设备，其中顶部浸没式气体射流冲击液池的过程对合成气体的冷却和净化至关重要。这项数值模拟研究旨在深入理解这种复杂现象，通过对液池内气体射流冲击行为的数值模拟，研究人员试图揭示其动态特性。通过模拟与实际可视化实验的对比，他们关注了气体射流速度变化对冲坑（即气体射流冲击液面后形成的凹陷区域）特征深度和特征半径的影响。 研究发现，在冲坑停滞阶段，即气体射流刚接触液池时，随着射流速度的提高，冲坑的特征深度和特征半径呈现出一种非线性增长趋势，初始阶段增速较快，然后趋于平缓。这种增长模式表明，射流速度的提升对形成冲坑有着显著的推动力。然而，当下降管出口的静态淹没深度减少时，气体射流对液池的影响减弱，冲坑特征参数的增长趋势变得相对平缓，并且特征深度和特征半径有减小的趋势。这意味着在设计优化过程中，合理控制射流速度和淹没深度可以有效控制冲坑的尺寸，这对于气化炉的稳定运行和效率提升具有重要意义。 这项工作不仅填补了关于顶部浸没气体射流冲击液池行为特性研究的空白，而且对于优化气化炉内部流场设计，降低能耗，提升气化效率具有实用价值。未来的研究可能进一步探讨其他影响因素，如气液两相流的湍流特性、射流结构等，以更全面地理解这一过程。