區(qū)域法計(jì)算臺(tái)車爐熱量平衡方程組

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    前文所述所有計(jì)算方法只能用以計(jì)算爐內(nèi)傳熱的總結(jié)果。如果要計(jì)算各處受熱面的熱流密度分布，應(yīng)該借助電子計(jì)算機(jī)作爐內(nèi)傳熱計(jì)算。

    區(qū)域法是目前在化學(xué)臺(tái)車爐上應(yīng)用較廣的一種方法。按此法將滬膛容積、受熱面和爐墻壁面分區(qū)計(jì)算。基元區(qū)域內(nèi)的溫度和輻射特性等都可視為均勻的，幾何特性也可歸結(jié)為r一個(gè)量值。計(jì)算前先應(yīng)計(jì)算出護(hù)內(nèi)速度場(chǎng)

和徽燒過程，這樣就求出了爐膛容積各區(qū)的釋熱率。

    然后計(jì)算各區(qū)域，包括壁面和容積各區(qū)域，相互之間的輻射。計(jì)算中可計(jì)入角系數(shù)、氣體容積吸收以及壁面反射等，且各區(qū)域發(fā)射的輻射熱都可計(jì)入。計(jì)算也比較精確。

    按臺(tái)車爐區(qū)域法計(jì)算時(shí)先假設(shè)壁面各區(qū)域都是黑體，因而未考慮壁面反射。這樣算出的面積輻射特性稱為直接交換面積。然后羚加入對(duì)壁面反射的考慮，這時(shí)的面積輻射特性稱為總交換面積。接下去進(jìn)行定向通量計(jì)算，即算出某區(qū)向其余各區(qū)的輻射熱流份額。

    計(jì)算時(shí)一般以三維空間系統(tǒng)為研究對(duì)象。如果氣體的單色黑度和吸收率隨波長(zhǎng)的變化太大而不能近似地視作灰體。區(qū)域法計(jì)算中也可以把各種波長(zhǎng)下的輻射分段計(jì)算。

    最后對(duì)所有區(qū)域列出其熱量平衡方程組，充分考慮燃燒釋熱率、各區(qū)域相互之間的輻射熱流以及爐內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)所引起的對(duì)流傳熱。這是一組含有未知熱力學(xué)溫度四次冪的非線性方程組。其中的未知量一般是各區(qū)域的壁面或氣體溫度。解出井式爐各區(qū)域的溫度后就可求出輻射傳熱的熱流密度分布。