研究生姓名：马美秀
论文题目：蓄热燃烧状态下管状换热器的热工特性分析
论文摘要：在吉林桦甸油页岩综合开发项目中张卫军老师课题组承担了油页岩全循环新工艺的关键设备新型循环瓦斯加热炉研发课题。采用管式炉方法将循环瓦斯加热至720℃，目前国内尚无先例，为此，提出了一种全新的循环瓦斯两级加热的设计思想并完成了循环瓦斯加热炉系统的工程设计。两级加热炉系统的重要创新之一是蓄热式燃烧技术与管状换热器技术的综合应用，从而实现高温高压下换热器强化传热问题。
    针对管状换热器置于蓄热炉中的新的传热过程，本文采用了基机建模、数值模拟等多种方法，深入分析了新传热过程的热工特性。
    本文的主要工作有：
    （1）基于燃烧理论，开发了蓄热炉设计计算软件，优化了确定了蓄热炉的基本结构参数，并分析过剩空气系数与回兑烟气量的不同对炉内热工过程的影响。
    （2）根据传热学和换热器原理，开发了换热器设计计算软件，分别对采用逆叉流和纯叉流两种不同换热方式的换热器进行对比，论证了高温压传热的强化传热机理，确定了换热器的最终结构参数。
    （3）以蓄热炉和换热器计算结果为依据，参考各种标准规范和手册完成了蓄热炉系统的结构设计。
    （4）为了深入研究新的传热条件下的炉内热工过程，运用流体动力学计算软件Fluent，对炉内燃烧过程进行了数值模拟，得到炉内流场、温度场、组分浓度分布，得到了优化的炉子结构参数和操作参数。
    本文的研究内容扩宽了蓄热式燃烧技术的应用范围，蓄热炉系统设计软件对类似加热炉的设计具有一定的参考价值，而且数值模拟过程对优化加热炉结构操作、指导实际操作具有实际意义。