水煤浆气化烧嘴冷却水腔应力的有限元分析

作者：李兵科,于晓东,谭永华,钱永康

摘要：以水煤浆气化炉工艺烧嘴冷却水腔为研究对象,基于ANSYS建立了冷却水腔的三维有限元模型,结合热分析,采用热-力耦合方法,计算了烧嘴冷却水腔在纯热载荷和热-力耦合作用下的热应力分布,并对其强度进行了分析。在热分析中考虑了炉内高温烟气的辐射换热和对流换热,并考虑了冷却水的强制对流换热。计算分析结果表明,最大的热应力位于冷却水腔与烧嘴外喷嘴出口处的倒圆角处的环带,该环带处极易发生应力疲劳破坏,与实际烧嘴外喷嘴裂纹出现的位置相符度很高,验证了该数值模拟模型的正确性。

发文机构：北京航天动力研究所 航天推进技术研究院

关键词：水煤浆气化工艺烧嘴冷却水腔应力有限元分析纯热载荷热-力耦合coal water slurry gasificationprocess burnercooling water chamberstressfinite element analysispure thermal loadthermal mechanical coupling

分类号： TQ545[化学工程—煤化学工程]