题目：一类工业加热炉强化传热的数值模拟

餐厨垃圾生物处理机的加热炉，对餐厨垃圾的处理起到两个作用，一是对物料进行加热，二是使水分充分挥发。该系统的核心是对温度及加热时间的控制，而供热的主要方式是燃烧。本研究首先以计算流体力学软件为工具,采用合适的燃烧模型和湍流模型, 对该设备中的加热炉部分进行模拟。通过改进耐火筒结构来强化传热，并进行数值模拟，得到加热炉流场和温度场等详细信息，结果为加热炉的进一步优化节能提供参考。

主要工作内容有：简化建立加热炉的三维模型,应用CFD软件数值模拟计算。将计算后的结果与实际对比，调整软件计算参数使计算模拟结果与实际相符。分析数值模拟所得温度分布，速度分布等,给出耐火筒的改进方案。将改进后的方案带入相同燃烧参数进行数值仿真模拟，并将模拟结果与改进前数值模拟结果对比，确认改进方案的可行性。对改进后的加热炉结构减少燃料，并对减少燃料后的新加热炉内部流场进行数值模拟，确认燃料节省量。

研究结果表明：强化炉膛的辐射传热可以显著提高炉膛的烟气平均温度，均匀温度分布。通过对优化方案的模拟，可以采用此耐火筒的优化用于均匀底板温度分布，进而将绝热底板替换成辐射板，强化换热，节省燃料。此类耐火筒的花墙优化适用于类似的加热炉，通过增加辐射传热可以有效的提高加热炉的传热效率从而有效的节省燃料。