[1]支静涛,刘　浩,苏贤伟,等.凸起黑体辐射元件对锻压炉炉膛辐射换热的影响[J].南京师范大学学报(工程技术版),2016,16(01):048.
　Zhi Jingtao,Liu Hao,Su Xianwei,et al.The Effects of Raised Radiation Elements on RadiationHeat Transfer in Forging Furnace[J].Journal of Nanjing Normal University(Engineering and Technology),2016,16(01):048.
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凸起黑体辐射元件对锻压炉炉膛辐射换热的影响
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南京师范大学学报（工程技术版）[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
16卷
期数:
2016年01期
页码:
048
栏目:
能源工程
出版日期:
2016-03-31

文章信息/Info

Title:
The Effects of Raised Radiation Elements on RadiationHeat Transfer in Forging Furnace
作者:
支静涛1; 刘　浩2; 苏贤伟1; 杨宏旻1
（1.南京师范大学能源与机械工程学院，江苏 南京 210042）（2.中国城市建设研究院有限公司，北京 100120
Author(s):
Zhi Jingtao1; Liu Hao2; Su Xianwei1; Yang Hongmin1
（1.School of Energy and Mechanical Engineering，Nanjing Normal University，Nanjing 210000，China）（2.China Urban Construction Design & Research Institute Co. Ltd.，Beijing 100120，China）
关键词:
黑度; 辐射换热; 数值模拟; 凸起辐射元件; 辐射热流密度
Keywords:
emissivity; radiation heat transfer; numerical simulation; raised radiation element; radiation heat flux density
分类号:
TK01+8
文献标志码:
A
摘要:
开展了利用黑体凸起结构强化钢厂热锻压炉炉膛辐射传热的数值研究.采用Gambit软件设计出模拟炉膛段，利用Fluent软件对炉膛段内辐射传热过程进行了耦合数值模拟，获得了炉膛内烟气的流场、温度场以及锻钢表面辐射热流密度.分析了炉壁表面黑度以及不同凸起结构对辐射传热效果的影响规律.结果表明，提高炉膛内壁黑度以及加装凸起辐射元件对炉膛内辐射传热有显著的强化作用.通过Gambit模拟改变辐射元件的尺寸、形状，得到最佳的安装方案可以提高炉膛内烟气15%的辐射传热效率.
Abstract:
This paper carries out numerical study on the enhancement of radiation heat transfer in forging furnace by raised radiation elements. The simulated furnace is designed by Gambit. The coupled heat transfer process in the furnace is numerically simulated by Fluent，from which details information of the flue gas temperature field and the radiation heat flux density in the furnace are obtained. The effects of furnace wall emissivity and different shapes of raised radiation elements on radiation heat transfer in forging furnace are analyzed. The results show that，the radiation heat transfer efficiency can be enhanced by increasing the furnace wall emissivity and installing raised radiation elements with high emissivity. By changing the size and shapes of the radiation elements，15% increase of radiation heat transfer efficiency can be achieved.

参考文献/References:

［1］ 张志诚. 强化辐射对工业炉内传热过程影响的耦合模拟［J］. 工程力学，2015，32（1）：218-225.
ZHANG Z C. Coupled simulation about the effect of enhanced radiation on heat transfer process in industrial furnace［J］. Engineering mechanics，2015，32（1）：218-225.（in Chinese）
［2］ DETEMMERMAN T，FROMENT G F. Three dimensional coupled simulation of furnaces and reactor tubes for the thermal cracking of hydrocarbons［J］. Oil & gas scienceand technology，1998，53（2）：181-194.
［3］ HEYNDERICKX G J，OPRINS A J M，MARIN G B，et al. Three-dimensional flow patterns in cracking furnaces with long-flame burners［J］. Aiche journal，2001，47（2）：388-400.
［4］ 蓝兴英，高金森，徐春明. 乙烯裂解炉内传递和反应过程综合数值模拟研究［J］. 石油学报（石油加工），2004，20（1）：46-51.
LAN X Y，GAO J S，XU C M. Numerical simulation of translation and reaction process in ethylene pyrolyzer［J］. Acta petrolei sinica（petroleum processing section），2004，20（1）：46-51.（in Chinese）
［5］ HU G H，WANG H G，QIAN F. Numerical simulation on flow，combustion and heat transfer of ethylene cracking furnaces［J］. Chemical engineering science，2011，66（8）：1 600-1 611.
［6］ HU G H，WANG H G，QIAN F. Coupled simulation of an industrial naphtha cracking furnace equipped with long-flame and radiation burners［J］. Computers and chemical engineering，2012，38（1）：24-34.
［7］ 韩小良. 炉壁黑度对炉膛辐射换热影响的研究［J］. 全国性建材科技期刊，2000，6：108-110.
HAN X L. Effect of furnace wall emissivity on radiation heat transfer in furnace［J］. Journal of national building science and technology，2000，6：108-110.（in Chinese）
［8］ 姜晓光，聂宇宏，谢凯弘. 基于Fluent的柴油机缸内辐射换热分析［J］. 科学技术与工程，2008，8（15）：46-51.
JIANG X G，NIE Y H，XIE K H. Diesel engine cylinder internal radiation heat transfer analysis based on fluent［J］. Science technology and engineering，2008，8（15）：46-51.（in Chinese）
［9］ 陶文铨. 数值传热学［M］. 2版. 西安：西安交通大学出版社，2001：1-15.
TAO W Q. Numerical heat transfer［M］. 2nd ed. Xi’an：Xi’an Jiaotong University Press，2001：1-15.（in Chinese）
［10］ 夏德宏，吴永红，高庆昌. 高发射率涂料在加热炉中的节能机理与应用［J］. 冶金能源，2002，21（6）：213-216.
XIA D H，WU Y H，GAO Q C. Energy saving with the application of high emissive coating in reheating furnace［J］. Energy for metallurgical industry，2002，21（6）：213-216.（in Chinese）
［11］ LAI Y G，PRZEKWAS A J，SUN R L T. Three-dimensional computation of the scavenging flow process in a motored two-stroke engine［J］. SAE inernational，2003（3）：78-80.
［12］ 王松汉. 乙烯装置技术与运行［M］. 北京：中国石化出版社，2009：228-229.
WANG S H. Ethylene plant technology and operations［M］. Beijing：China Petrochemical Press，2009：228-229.（in Chinese）
［13］ 王艳云，李志安，刘红禹. FLUENT 软件对管壳式换热器壳程流体数值模拟方法可行性的验证［J］. 管道技术与设备，2007，6：334-336.
WANG Y Y，LI Z A，LIU H Y. Confirmation of the feasibility of fluent software applied to the shell side fluid numerical simulation of the shell and tube heat exchanger［J］. Pipeline technique and equipment，2007，6：334-336.（in Chinese）
［14］ SHA W T，YANG C I，KAO T T，et al.Multidimensional numerical modeling of heat exchanger［J］. Journal of heat transfer，1982，104：417-425.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2015-12-09.　
通讯联系人：杨宏旻，教授，研究方向：燃烧与污染物控制理论与技术，E-mail：yanghongmin@njnu.edu.cn
doi：10.3969/j.issn.1672-1292.2016.01.008
更新日期/Last Update: 2016-03-20