回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的傳熱方式

在回轉(zhuǎn)窯的工作中，假設(shè)入窯顆粒大小一致的情況下，對不同直徑的物料顆粒在截面上的二維溫度分布進行了數(shù)值模擬，由計算結(jié)果的分析可知：當(dāng)顆粒直徑為不變時，物料從窯尾入窯開始，在向窯頭運動的過程中，不同截面上其內(nèi)部的溫度分布基本趨于一致；改變?nèi)敫G顆粒直徑時，物料在同一截面上內(nèi)部的溫度分布亦趨于一致。

由于檢測手段的局限性，目前還無法對燒結(jié)過程中物料內(nèi)部各處的溫度進行測量，這一數(shù)值模擬結(jié)果暫時還無法用生產(chǎn)實際的測量數(shù)據(jù)進行檢驗，但計算結(jié)果與國外所進行的實驗結(jié)果相一致，因此，在研究回轉(zhuǎn)窯一維傳熱數(shù)學(xué)模型時，可以認(rèn)為物料內(nèi)部的溫度均勻一致，忽略截面上溫差的影響。特別是從應(yīng)用角度來看，可以采用一維模型進行在線仿真計算。我們在研究過程中建立回轉(zhuǎn)窯的一維軸向坐標(biāo)系，沿窯軸向取微元段，并引入如下幾個假設(shè)。

1、當(dāng)窯穩(wěn)定運行時，窯內(nèi)氣體、物料溫度視為穩(wěn)定，盡管窯筒體內(nèi)表面的溫度呈周期性變化，但是，考慮到窯筒體外表面的散熱損失量幾乎不發(fā)生變化，因此，從研究窯內(nèi)氣體和物料之間總換熱效果的工程應(yīng)用角度來看，窯內(nèi)任一截面上的物理參數(shù)可假設(shè)為不隨時間而變，僅是一維空間坐標(biāo)X的函數(shù)；

2、忽略各微元體間的軸向傳熱，并假設(shè)窯體進出口端面絕熱；

3、窯壁沒有熱量積累；

4、微元體有效黑度設(shè)為恒定值。

這樣，可以將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體和物料在軸向分成n個獨立的微元體，穩(wěn)態(tài)條件下，暫不考慮化學(xué)反應(yīng)，求得單個微元體的能量平衡。其中窯內(nèi)傳熱包括了氣體與物料的輻射和對流換熱，氣體與裸露壁面的輻射和對流換熱，被覆蓋壁面與物料的復(fù)合換熱等。

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