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工业火炬是石油、化工和塑料等职业中首要的安全和环保设备。在实践运用中，多风区域的火炬头常常烧坏，然后影响火炬体系的正常运转。为了进步火炬头的运用寿命，工程中常用的处理办法是绕火炬简体设备破风圈。可是，因为实验的局限性以及实践丈量的难度，火炬头焚烧特性以及防风原理的研讨仅仅停留在理论期间，并没有可视化或可量化的研讨作用。为此，本文将经过数值模仿办法研讨火炬头的焚烧特性以及破风圈的实践功用。
　　本论文根据Fluent软件渠道，挑选根据SST k—ω湍流模型的DES办法和Eddy dissipation焚烧模型作为数值模仿办法，选用处理压力速度耦合联系的SIMPLE算法，对火炬头以及不一样参数的破风圈模型进行数值模仿，经过研讨各模型的冷活动流场和焚烧流场的根本特性，探讨了风作用下火炬头烧坏的因素以及破风圈的作业机理，为破风圈的实践规划供给指导。
　　本论文是在风速U=20m/s时对火炬简体直径D=100mm的火炬头的活动状况和焚烧状况进行数值模仿，然后运用模仿成果中各变量的云图对火炬头简略烧坏的因素进行了具体的可视化剖析，得到如下定论:在冷活动流场中，火炬筒体尾流区呈现了“卡门涡街”现象，火炬头的头部喷出的CH4流入火炬筒体尾流区的旋涡构造中，并随旋涡构造一同向下流活动;在焚烧流场中，火炬筒体的背风面上散布着火焰，火焰面是随旋涡构造从火炬简体脱落和向下流分散的;综上所述，在气流作用下，火炬简体尾流区构成的旋涡构造是火炬头简略烧坏的首要因素。
　　以后，本论文挑选不一样设备空隙A和遮挡率k的破风圈模型进行研讨，分别对A=0.2D与k=50％、A=0.5D与k=50％以及A=0.5D和k=30％三种组合进行数值模仿，运用模仿成果中的压力云图和温度云图对破风圈的规划参数进行定性剖析，得到如下定论:从抑制火炬筒体背风面的高温区域动身，当破风圈的遮挡率不变时，设备空隙为0.5D的破风圈模型的作用要优于设备空隙为0.2D的模型;当设备空隙不变时，遮挡率为50％的破风圈模型的作用要优于遮挡率为30％的模型;综上所述，破风圈的设备空隙A可引荐挑选为0.5D左右，遮挡率k可引荐挑选50％左右。
　　最终，归纳对比设备A=0.5D、k=50％的破风圈的火炬头和无破风圈的火炬头的模仿成果，发现设备破风圈后，火炬简体邻近的旋涡强度下降，尾流区大构造旋涡的构成与脱落向后推迟，火焰拉长且向斜上方分散，火炬简体背风面的高温区域大幅度减小。由上可见，破风圈对进步火炬头的运用寿命有首要意义。