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重 庆 大 学 学 报
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高炉回旋区燃烧火焰三维温度场重构
张兴兰
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重庆工学院 计算机科学与工程学院!重庆
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重庆大学 材料科学与工程学院!重庆
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收稿日期!
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基金项目!国家自然科学基金资助项目!
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作者简介!张兴兰!
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摘
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要!建立了煤粉及焦炭燃烧火焰光束在回旋区内部的传输过程模型!提出了基于直吹管窥
视孔方向
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靶面热流分布的辐射传热 方程"
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$求解方法!分析影
响回旋区三维温度场重建的辐射传递因子的影响因素%以及回旋区不同焦 炭粒子浓度 下回旋区的
三维温度场重构问题!为实现回旋区工况的在线监测诊断提供了有效手段%
关键词!高炉喷煤#风口回旋区#蒙特卡洛法#三维温度场重构
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中图分类号!
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回旋区燃烧火焰是一种多组分'不均匀'能够产
生发射'吸收和散射的气固液粒群的多相物质#回旋
区内分布着具有各向异性的焦炭'碳黑'灰份等散射
性介质#它产生热 量#并 且 包 围 在 非 均 匀 发 射'吸 收
和反射的固体颗粒表面内#其成像过程十分复杂
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在回旋区内#光线在燃烧带及回旋区介质中传播时#
既要被高温气体和 粒 子吸收而 衰 减#又 会 因 粒 子 的
散射而发生方向上的改变$有的射线本来应 该到达
镜头成像#却由于粒子的散射而不能成像%有的射线
本不会成像却 也到达了镜头成像$ 因 此#对 于 这 种
弥散介质#不能按照光学成像理论计算#确定到达某
一个像素的射 线的发射单元$ 严 格 地 讲#由 于 散 射
的原因#高炉回旋区 内 燃烧火焰 介 质 空 间 中 的 每 个
发射源都会对
11<
靶 面 上 的 某 一 个 特 定 的 像 素 产
生影响#即窥视孔方 向 的辐射图 像 每 一 个 像 素 点 的
KYW
值都对充满回旋区介质 空间产生响 应#辐射图
像信息反应了回旋区空间的粒子浓度分布及温度分
布$基于辐射图像的回 旋 区 工 况 的 研 究#一 直 是 从
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