回转窑燃烧器是烧制水泥的重要部件之一,它为整个水泥回转窑系统提供热源,只有性能优良的燃烧器才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内迅速均匀分布、及时起火、完全燃烧并按照要求提供充足的热量,形成一个合理的温度场和热工制度,从而使回转窑系统充分发挥功能,做到优质、高效、低耗长期安全运转同时满足环境保护的需要。由于燃烧器系统内发生着多相流、燃烧、燃料分解等复杂的物理化学过程,因而对燃烧器性能的深入研究对于降低水泥烧制成本、提高水泥厂的生产能力,促进水泥行业的发展具有重大的意义。 随着计算机软硬件技术的飞速发展,以计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简写CFD)为理论基础的数值模拟技术迅速发展和成熟,并在诸如航空航天等高科技领域中得到了众多工程实践的证实。CFD技术对这些领域中流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题的高精度数值预测使其在越来越多的工程中得到推广和应用。 本课题着重研究了四通道煤粉燃烧器冷态下的内部流场分布情况,分析了喷煤管各风道的不同结构以及不同风速对冷态流场分布的影响,同时分析了不同冷态工况下的回流区的分布情况,试图找到燃烧器冷态流场分布的规律性,从而达到在理论上指导燃烧器结构改进的目的。此外,数值模拟技术可以解决热模试验所需的经费问题,而且可利用数值模拟技术适应多种可变因素。随着计算机技术的发展,计算机数值模拟仿真技术在建材行业也得到了广泛的应用,本课题使用三维造型软件Solidworks和CFD仿真软件FLUENT完成了对燃烧器的三维造型及性能仿真,通过对仿真结果的比较与分析得出了流场分布与相关影响条件的关系,为后续的多相流动及燃烧工况的研究提供了理论依据。