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节能环保冶炼炉是在反射炉基础上开发的一种新型废杂铜冶炼生产设备。冶炼炉的温度分布是生产过程正常运行的关键参数。本文以废杂铜冶炼炉生产过程为研究对象,以冶炼炉温度场CFD仿真为基本研究手段,模拟和分析了冶炼炉中的温度分布。由于温度场具有分布参数特性,冶炼炉的各输入条件对温度分布影响程度的判断是一个重要问题,提出了POD(Proper Orthogonal Decomposition)特征角概念,解决了具有分布参数特性的炉膛温度分布变化的判定问题,实现了各因素对冶炼炉内温度分布情况影响程度的分析。以冶炼炉温度分布的POD特征角为基础,结合炉内的平均温度变化,制定了冶炼炉工作点的选择原则。同时,应用Snapshots法,实现了冶炼炉工作点处温度分布的重构。本文的主要研究工作与创新点如下：(1)针对冶炼炉这一新型废杂铜冶炼设备,本文建立了废杂铜冶炼过程的CFD仿真模型,对废杂铜冶炼生产过程进行了分析。得到如下结果：冶炼炉内温度分布具有明显的分布参数特征；炉膛内的高温区域处于竖炉的底部、前炉的下部；竖炉中的温度分布随着烟气的走向,温度逐步降低,表明该炉具有较好的热效率。(2)提出了POD特征角概念,作为分布参数系统场状态变化的判断指标,证明了POD特征角的相关性质,设计了POD特征角的计算算法,利用POD特征角实现对具有分布参数特性系统场状态变化的判定。同时,以POD特征角变化程度为终止条件,设计了分析系统性质所需实验次数的确定方法。(3)基于冶炼炉的CFD仿真模型,以POD特征角相关概念为基础,实现了冶炼炉竖炉燃烧器进气压力、前炉燃烧器进气压力与引风量对冶炼炉内温度分布影响的分析。根据分析结果,制定了冶炼炉工作点的选择原则,确定了冶炼炉的工作点。基于CFD仿真结果,结合温度分布POD特征角的性质,利用Snapshots法,重构了工作点处冶炼炉内温度场。最后总结了全文,并对具有分布参数性质的系统控制问题以及分布参数系统与集总参数系统的划分问题进行了展望。