CFD是計算流體動(dòng)力學(xué)即Computational Flu-id Dynamic，的縮寫(xiě)。CFD是模擬包含流體流動(dòng)、傳熱以及其他附加的物理化學(xué)現象的工具。隨著(zhù)計算機性能的極大提高，計算圖形學(xué)的廣泛使用以及穩健的CFD求解器的開(kāi)發(fā)，CFD模擬在各個(gè)工程領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
乙烯裂解爐是乙烯裝置的關(guān)鍵設備之一，乙烯裂解爐內的燃燒情況決定著(zhù)裂解爐的運行情況，而裂解爐內的燃燒是一個(gè)復雜的物理化學(xué)過(guò)程，影響因素很多，如爐膛的幾何尺寸、爐管的布置結構、燃燒器的結構形式、燃燒器的布置位置、燃料的組成、燃料的流量和壓力等。CFD數值模擬技術(shù)是目前設計燃燒器或評價(jià)燃燒器優(yōu)劣的*先進(jìn)的手段。
對燃燒器進(jìn)行CFD數值模擬的優(yōu)勢在于:a.可以進(jìn)行多方案比較。設計方案之間的區別可以通過(guò)修改幾何模型和調整網(wǎng)格實(shí)現，這就保證了方案之間的比較可以快速高效地進(jìn)行。b.可以詳細地了解爐膛內的燃燒情況。通過(guò)CFD軟件的后處理功能，爐膛內的火焰形狀、流場(chǎng)、溫度和壓力的分布場(chǎng)等都可通過(guò)建立等值面、云圖等手段直觀(guān)地表達，甚至爐膛內每個(gè)位置上的物理量都可通過(guò)計算得到。c.經(jīng)濟性。對燃燒器的CFD數值模擬完全在計算機上進(jìn)行，相比于傳統的試驗方法可以大大降低研發(fā)費用。但是，CFD數值模擬結果的精確程度取決于很多方面，例如幾何模型的精確度，網(wǎng)格的優(yōu)劣，計算模型的選取，數值計算的收斂情況等，因此CFD數值模擬方法不能完全取代試驗方法，相反通過(guò)試驗的結果可以對計算模型中設置選取的各參數進(jìn)行修正，使模型更加完善。
