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在中国,商用燃气灶在学校、酒店、机关单位等各大餐饮场所获得了广泛应用。目前,市场上的商用燃气灶虽然热负荷较大,但灶膛内部燃气的燃烧效率以及燃气灶自身的热效率都很低,并且燃烧产生的有害气体NOx等对环境也有不同程度的污染。为了有效地降低能源消耗和解决环境污染等问题,在现有的商用燃气灶基础上提出一种加装陶瓷聚能板、烟气余热换热器的新型的节能、高效、环保燃气灶,并对两种燃气灶进行CFD数值模拟对比分析,并进行热工特性研究。旨在找到有效地提高商用灶使用的安全性、高效性、节能性和环保性的新方法,以适应不同场所对燃气灶的使用要求。课题首先从传统燃气灶结构出发,针对其单一的换热结构理念,提出一种新型的多级换热理念。改造燃烧灶头、加装扇形陶瓷聚能板、加装烟气余热换热器以及改造灶膛内部结构,并与传统燃气灶进行性能及结构的分析比较,最后设计一种合理美观的高效节能环保燃气灶模型,使热效率(35%)提高到60%。对两种不同的模型通过给定不同的边界条件进行3种工况的模拟分析。冷态模拟主要分析了满负荷下流体的压力场、速度场、密度场从而观察不同结构及工况下流体的流动情况。热态模拟主要分析了两种结构三种不同的工况下燃气空气混合气体在灶膛内及尾部烟道的压力场、速度场、温度场以及烟气中的水和氧气的含量。通过分析最优的燃气灶模型和最佳的燃烧工况,最终得出空气流速30m/s,燃气流速6m/s,并加装烟气余热换热器的新型燃气灶燃烧效果最佳。在实际使用条件下,对新型燃气灶与传统燃气灶的热效率、排烟特性进行了热态性能对比测试。研究结果表明新型燃气灶的平均热效率可达60%,排放烟气中CO浓度为100-300ppm；而传统灶的热效率只有35%-40%,排放烟气中CO浓度高达6000ppm。从数据显示可以看出,新型燃气灶的热效率远高于传统燃气灶,而排放烟气中CO浓度却远远低于传统燃气灶,从而证实了此种商用燃气灶具有节约能源和保护环境的双重功效。