| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第13-15页 |
| 2 文献综述 | 第15-45页 |
| 2.1 典型氧气高炉流程介绍 | 第15-18页 |
| 2.2 氧气高炉工业试验 | 第18-23页 |
| 2.3 高炉物理模型研究 | 第23-30页 |
| 2.3.1 二维和三维物理模型模拟研究 | 第23-24页 |
| 2.3.2 二维和三维物理模型实验结果对比 | 第24-26页 |
| 2.3.3 影响炉内固相流的关键因素 | 第26-30页 |
| 2.4 高炉数值模拟研究 | 第30-42页 |
| 2.4.1 连续方法(CFD)数值模拟研究 | 第31-33页 |
| 2.4.2 离散单元法(DEM)数值模拟研究 | 第33-36页 |
| 2.4.3 颗粒-流体系统的DEM-CFD耦合数学模型 | 第36-42页 |
| 2.5 本文主要研究内容与创新点 | 第42-45页 |
| 2.5.1 课题的提出和意义 | 第42页 |
| 2.5.2 主要研究内容 | 第42-44页 |
| 2.5.3 创新点 | 第44-45页 |
| 3 氧气高炉炉内气-固两相流的二维冷态模拟实验研究 | 第45-60页 |
| 3.1 前言 | 第45页 |
| 3.2 二维冷态模拟实验设备及所用原料 | 第45-47页 |
| 3.3 二维冷态模拟实验过程 | 第47-48页 |
| 3.4 二维冷态模拟相似准数推导 | 第48-53页 |
| 3.4.1 固相颗粒运动的动力学分析 | 第48-49页 |
| 3.4.2 气相流动的动力学分析 | 第49页 |
| 3.4.3 相似准数的推导 | 第49-51页 |
| 3.4.4 相似准数及实验参数的确定 | 第51-53页 |
| 3.5 二维冷态模拟实验结果与分析 | 第53-59页 |
| 3.5.1 氧气高炉内炉料下降规律 | 第53-55页 |
| 3.5.2 批重大小对炉料下降的影响 | 第55-57页 |
| 3.5.3 炉身喷吹煤气量与炉内总煤气量之比对炉料下降的影响 | 第57-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 4 氧气高炉DEM-CFD数学模型建立 | 第60-77页 |
| 4.1 前言 | 第60-61页 |
| 4.2 二维几何模型建立及网格划分 | 第61-64页 |
| 4.2.1 二维几何模型建立 | 第61-62页 |
| 4.2.2 二维模型网格划分 | 第62-63页 |
| 4.2.3 二维模型中回旋区的特殊处理 | 第63-64页 |
| 4.3 三维几何模型建立及网格划分 | 第64-72页 |
| 4.3.1 三维几何模型建立 | 第64-66页 |
| 4.3.2 三维模型网格划分 | 第66-69页 |
| 4.3.3 EDEM API概要及其调用过程 | 第69-70页 |
| 4.3.4 三维模型中软熔带和回旋区的特殊处理 | 第70-72页 |
| 4.4 DEM-CFD数学模型控制方程 | 第72-75页 |
| 4.4.1 DEM颗粒体系控制方程 | 第72-73页 |
| 4.4.2 CFD流体体系控制方程 | 第73-74页 |
| 4.4.3 颗粒-流体体系相互作用力控制方程 | 第74-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 5 冷模型的DEM-CFD耦合数学模型研究 | 第77-84页 |
| 5.1 前言 | 第77页 |
| 5.2 冷模型的DEM-CFD耦合模型模拟条件及过程 | 第77-78页 |
| 5.3 冷模型的DEM-CFD耦合模型模拟参数确定 | 第78-79页 |
| 5.4 冷模型的二维数学模型计算结果与讨论 | 第79-82页 |
| 5.4.1 数学模型中炉料流动规律验证 | 第79-80页 |
| 5.4.2 数学模型中炉身喷吹煤气量与炉内总煤气量之比对炉料下降的影响 | 第80-81页 |
| 5.4.3 数学模型中颗粒的受力分析 | 第81页 |
| 5.4.4 不同X值下炉身喷吹煤气的分布 | 第81-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 6 二维DEM-CFD耦合数学模型研究 | 第84-98页 |
| 6.1 前言 | 第84页 |
| 6.2 二维DEM-CFD耦合模型计算过程 | 第84-86页 |
| 6.3 二维DEM-CFD耦合模型模拟条件、过程及参数确定 | 第86-87页 |
| 6.4 二维数学模型计算结果与讨论 | 第87-97页 |
| 6.4.1 二维数学模型炉内固相流特征 | 第87-89页 |
| 6.4.2 二维数学模型炉内颗粒分布特征 | 第89-91页 |
| 6.4.3 炉身喷吹煤气在炉内的分布特征 | 第91页 |
| 6.4.4 炉料粒径对炉身喷吹煤气渗透的影响 | 第91-93页 |
| 6.4.5 炉身风口尺寸对炉身喷吹煤气渗透的影响 | 第93-94页 |
| 6.4.6 X值对炉身喷吹煤气渗透的影响及二维模型对炉内气相流模拟的合理性验证 | 第94-95页 |
| 6.4.7 不同条件下炉内气相压力分布 | 第95-97页 |
| 6.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 7 三维DEM-CFD耦合数学模型研究 | 第98-113页 |
| 7.1 前言 | 第98页 |
| 7.2 三维DEM-CFD耦合模型计算过程 | 第98-99页 |
| 7.3 三维DEM-CFD耦合模型模拟条件和过程 | 第99-101页 |
| 7.4 三维数学模型计算结果与讨论 | 第101-111页 |
| 7.4.1 三维数学模型炉内颗粒流动和固相体积分数分布规律 | 第101-104页 |
| 7.4.2 炉身喷吹煤气对炉内压力场的影响 | 第104-106页 |
| 7.4.3 氧气高炉炉内气体流动矢量分布 | 第106-108页 |
| 7.4.4 不同炉身风口排布条件下炉身喷吹煤气在炉内的分布规律 | 第108-111页 |
| 7.5 本章小结 | 第111-113页 |
| 8 考虑回旋区和软熔带的二维DEM-CFD耦合模型研究 | 第113-119页 |
| 8.1 前言 | 第113页 |
| 8.2 考虑回旋区和软熔带的二维DEM-CFD耦合模型计算流程 | 第113-114页 |
| 8.3 考虑回旋区和软熔带的二维数学模型计算结果与讨论 | 第114-117页 |
| 8.3.1 炉内颗粒分布特征 | 第114-116页 |
| 8.3.2 炉身喷吹煤气分布 | 第116-117页 |
| 8.4 本章小结 | 第117-119页 |
| 9 结论 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-133页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第133-137页 |
| 学位论文数据集 | 第137页 |
