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蓄热体横截面积与硅碳棒按照斐波那契黄金螺线排布数量关系推导在已知硅碳棒按照斐波那契黄金螺线排列的极角公式和半径公式下,单圈硅碳棒数量对应z,X7条加热丝,则单圈数量为用加热丝半径公式当硅碳棒分布在圆柱形蓄热体内,最外侧加热丝的半径需满足簇R,其中R为蓄热体半径,为顺逆螺线索引.将半径公式代人不等式得:两边同除a,并且取自然对数(LnO,不等号方向不变):得出硅碳棒数量表达式联立式2223得到加热丝数与蓄热体半径的关系式:蓄热体功率与蓄热体横截面积关系蓄热体温度变化时的热量变化式中:Q为蓄热体吸收的热量,J;c为蓄热体材料的比热容,J(kg·C);m为蓄热体的质量,kg;△T为蓄热体温度变化量,C蓄热体质量表示为密度与体积的乘积式中:为蓄热体材料密度,k3八为蓄热体横截面面积2;L为蓄热体高度代人上式得出蓄热体功率与横截面面积的关系式:蓄热体以及硅碳棒参数、求解设定计算蓄热体功率为:50 kw;蓄热体十六小时的放热量为:384 kw;硅碳棒加热八小时的总放热量为:蓄热体材料选择选择氧化镁,氧化镁的材料物性参数见表1.表1氧化镁的材料物性参数材料密度/kgm设定蓄热体的理论温升为:乙丁一400百一673K理论温升推导出蓄热体体积公式:算得蓄热体的几何参数为:直径1.17m,高度1.18 m.蓄热体内布置的加热丝数为:23根;不同圈数和螺线索引下的加热丝功率数值见表2.均匀网格排布的硅碳棒数量与蓄热体整体功率与上述一致,每根硅碳棒功率平均分配模拟过程硅碳棒和固体蓄热体均采用恒物性参数计算,并对固体蓄热电锅炉的数值模拟分析做出如下假设:

(1)固体蓄热砖各部分结构是连续且均匀的,且在放热过程中不存在质量与体积的变化;
(2)加热丝、氧化镁砖的物性参数恒定,不随温度进行变化;
(3)硅碳棒与蓄热体直接接触无空气流动;
(4)忽略导热过程中的热损失;
(5)蓄热体外围设置绝热边界条件,不会有热量的散失.

将上文划分好的网格文件导人Fluent进行设置计算求解,其具体流程为:
步骤(1):网格文件导人Fluent时开启双精度,导人网格文件后检查网格质量确认无误后将Fluent默认长度单位从m改为mm ;
步骤(2):本次模拟采用瞬态模拟,但不考虑重力的影响;
步骤(3):边界条件的选择中,加热丝与蓄热体接触的边界条件为velocity-inlet类型,选择第二类边界条件;
步骤(4):用SIMPLE算法求解藕合关系,参数选择默认;
步骤<5):在蓄热体内随机分布20个温度测点用来监视加热时长和温度提升的情况;http://www.guitanbang.net.cn/
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