FLS分解炉二维流场的数值模拟计算

　　众所周知，分解炉是预分解窑的关键设备，具有燃料燃烧、气固换热和碳酸盐分解等多种功能。这些功能的完成需要一定的环境和条件。从物料受力分析来看，气体湍流流动决定了物料分散与混合的效果；从气固换热角度来看，气体湍流运动是换热与分解的决定因素。因此研究分解炉的功能首先要研究分解炉内气体湍流运动的三维流场，使其速度场达到合理的均匀分布。研究湍流流场的先进，给出轴向速度分布。给出径向速度分布。给出轴向速度和径向速度的合速度矢量图，从速度分布曲线可以看出，轴向速度很大，径向速度很小，轴向气流从进口喷入炉后在中央部分形成一股上升的流股，中心处轴向速度逐渐减小，在靠近分解炉的壁面处出现负的速度分布，说明有下降气流出现，即气体有回流运动，表明沿炉体整个圆周形成一个环状涡流，该涡流的存在将会加物料返混，延长物料滞留时间，有利于炉内的燃料燃烧、气固换热和碳酸盐分解。和分别给出湍流动能、湍流动能耗散率分布，这两个参数在同一截面上的分布都是轴对称线上和边壁处较小，而中间部位较大，特别是在炉体下部有较高的湍流动能、湍流动能耗散率区域若在此处下料将更有利于物料分散，这与冷模模拟实验结果一致。

　　5结论本文采用二维湍流模型对FLS分解炉内的气体湍流流场进行数值模拟，利用有限差分法求解出气体的速度场。模拟结果表明气体在入口处形成喷腾层，在壁面处形成回流区，在炉体下部有较高的湍流强度，若在此处下料有利于物料的分散与换热。

　　分解炉内气体湍流流场对燃料燃烧、气固换热和碳酸盐分解起着决定性作用。正确描述分解炉内气体湍流运动至关重要。本文对FLS分解炉内气体速度分布的分析对进一步认识分解炉内燃烧、换热和分解有一定的指导意义，对优化分解炉结构设计有重要意义。