灰气体加权和辐射模型综合评估及分析∗

楚化强冯艳 曹文健 任飞 顾明言2)‡

1)(安徽工业大学能源与环境学院,马鞍山 243002)2)(安徽工业大学,冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室,马鞍山 243002)

灰气体加权和辐射模型综合评估及分析∗

楚化强1)2)†冯艳1)曹文健1)任飞1)顾明言1)2)‡

1)(安徽工业大学能源与环境学院,马鞍山 243002)2)(安徽工业大学,冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室,马鞍山 243002)

(2016年12月26日收到;2017年2月24日收到修改稿)

在O2/CO2气氛下,参与性介质的非灰气体辐射特性表现出不同于空气气氛下的特性,因此,非灰气体辐射模型的选择和应用在换热过程中将变得十分重要.基于统计窄谱带模型,本文综合评估近年发展应用较广的灰气体加权和(WSGG)模型.结果表明,几种WSGG模型的预测值总体趋势正确,但仍存在着一定的差别.对于发射率,Dorigon等(2013Int.J.Heat Mass Transfer64 863)和Bordbar等(2014Combust.Flame161 2435)的WSGG模型与基准模型符合较好,相对误差小于20%.与离散坐标法结合,本文求解了PH2O/PCO2=1,2时的一维平行平板间辐射换热问题.结果显示,由Dorigon等和Bordbar等的WSGG模型得到的辐射热源和热流密度分布的相对误差均较小(10%左右).Johansson等(2011Combust.Flame158 893)和Bordbar等的WSGG模型具有更广的适用范围.

气体辐射,灰气体加权和模型,发射率,离散坐标法

1 引 言

富氧燃烧是一种新型、高效、低污染燃烧技术.辐射换热是高温炉膛、工业炉等大型高温系统的主要传热方式,而辐射换热的准确度在很大程度上取决于燃烧产物辐射特性的精确估算.特别是在富氧气氛下,随着CO2这种辐射性气体成分的增加,辐射换热在整个过程中所……