CFD助力钢铁行业超低排放的理论及实践

作者: 钱付平著 , 鲁进利著 , 韩云龙著

出版社: 冶金工业出版社

出版时间: 2021-11

版次: 1

ISBN: 9787502489304

定价: 78.00

装帧: 平装

开本: 16开

页数: 200页

字数: 255.000千字

正文语种: 简体中文

分类: 自然科学

本书对计算流体动力学（CFD）理论及其在钢铁行业超低排放中的应用进行了详细阐述。全书共6章，主要内容包括：绪论、CFD基本理论、钢铁工业烟气处理工艺及设备、CFD模型的建立、基于响应面法的优化设计方法、CFD助力钢铁行业超低排放的工程实践等。
    本书可供从事工业烟气污染物控制工作的工程技术人员和管理人员阅读，也可供高等院校相关专业的师生参考。 1  绪论
  1.1  背景及意义
    1.1.1  “超低排放”概念的提出
    1.1.2  钢铁行业的“超低排放”
  1.2  CFD助力超低排放的可行性
    1.2.1  CFD简介
    1.2.2  CFD助力超低排放的技术路径
  1.3  本书的主要内容
  参考文献
2  CFD基本理论
  2.1  连续性方程
  2.2  动量方程
  2.3  能量方程
  2.4  组分输运方程
  2.5  通用控制方程
  2.6  湍流模型
    2.6.1  零方程模型
    2.6.2  一方程模型
    2.6.3  标准κ-ε模型（standar κ-ε model）
    2.6.4  重整化群κ-ε模型（RNG κ-ε model）
    2.6.5  可实现κ-ε模型（realizable κ-ε model）
    2.6.6  雷诺应力模型（RSM）
    2.6.7  大涡模拟（LES）
  2.7  多相流模型
    2.7.1  欧拉-拉格朗日方法（离散相模拟）
    2.7.2  欧拉-欧拉方法
  参考文献
3  钢铁工业烟气处理工艺及设备
  3.1  钢铁工业生产特点
    3.1.1  钢铁工业生产流程
    3.1.2  钢铁工业污染物排放源
    3.1.3  钢铁工业烟气排放特点
  3.2  原料场粉尘减排
  3.3  烧结烟气治理技术
    3.3.1  烧结生产工艺
    3.3.2  污染物来源
    3.3.3  烧结烟气污染特点
    3.3.4  烧结烟气除尘技术
    3.3.5  常用高效除尘装置
    3.3.6  烧结烟气脱硫技术
    3.3.7  烧结烟气脱硝技术
  3.4  炼焦烟尘治理技术
    3.4.1  炼焦工艺流程
    3.4.2  炼焦除尘
  3.5  炼铁烟气治理技术
    3.5.1  高炉炼铁工艺
    3.5.2  炼铁厂废气的来源及特点
    3.5.3  炼铁厂废气治理技术
  3.6  转炉炼钢烟气治理技术
    3.6.1  转炉炼钢工艺
    3.6.2  转炉烟气特点
    3.6.3  常用烟气治理技术
  参考文献
4  CFD模型的建立
  4.1  CFD解决工程问题的基本流程
  4.2  建模方法概述
    4.2.1  几何模型
    4.2.2  基本物理模型
  4.3  网格基础
    4.3.1  网格术语
    4.3.2  网格类型
    4.3.3  网格生成
    4.3.4  网格度量
  4.4  CFD软件的结构
    4.4.1  前处理器
    4.4.2  求解器
    4.4.3  后处理器
  4.5  ANSYS Fluent模拟
    4.5.1  ICEM CFD前处理器
    4.5.2  ANSYS Fluent求解器
    4.5.3  ANSYS CFX求解器
    4.5.4  CFD-Post后处理器
  4.6  CFD-DEM耦合模拟
    4.6.1  CFD-DEM耦合方法
    4.6.2  EDEM软件介绍
    4.6.3  EDEM前处理器
    4.6.4  EDEM求解器
    4.6.5  EDEM后处理器
  4.7  OpenFOAM模拟
    4.7.1  OpenFOAM前处理器
    4.7.2  OpenFOAM求解器
    4.7.3  OpenFOAM后处理器
  参考文献
5  基于响应面法的优化设计方法
  5.1  实验设计
    5.1.1  实验设计概述
    5.1.2  实验设计概念
    5.1.3  实验设计的基本术语
    5.1.4  实验设计的基本概念
    5.1.5  实验设计的基本步骤
    5.1.6  实验设计的功能
    5.1.7  常用的实验设计方法
  5.2  响应面法简介
  5.3  响应面法的基本理论
  5.4  响应面法设计分类
    5.4.1  中心复合设计（CCD）
    5.4.2  Box-Behnken设计（BBD）
    5.4.3  响应面法设计、分析软件介绍
  参考文献
6  CFD助力钢铁行业超低排放的实践
  6.1  基于OpenFOAM二次风对旋风分离器性能影响的数值研究
    6.1.1  背景分析
    6.1.2  旋风分离器计算模型
    6.1.3  主要结果与讨论
  6.2  纤维过滤介质过滤性能的CFD-DEM模拟
    6.2.1  背景分析
    6.2.2  纤维过滤介质计算模型
    6.2.3  主要结果与讨论
  6.3  基于无纺针刺毡滤料褶式滤袋的阻力特性分析
    6.3.1  背景分析
    6.3.2  褶式滤袋计算模型
    6.3.3  主要结果与讨论
  6.4  转炉湿法除尘新OG系统高效洗涤塔内喷雾特性的数值模拟
    6.4.1  背景分析
    6.4.2  喷雾洗涤塔计算模型
    6.4.3  主要结果与讨论
  6.5  基于响应面法SCR脱硝反应器喷氨格栅的优化研究
    6.5.1  背景分析
    6.5.2  喷氨格栅计算模型
    6.5.3  主要结果与讨论
  6.6  烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统流场模拟及结构优化
    6.6.1  背景分析
    6.6.2  脱硫-除尘-脱硝一体化计算模型
    6.6.3  正交试验设计及分析
    6.6.4  主要结果与讨论
  参考文献
内容简介:
本书对计算流体动力学（CFD）理论及其在钢铁行业超低排放中的应用进行了详细阐述。全书共6章，主要内容包括：绪论、CFD基本理论、钢铁工业烟气处理工艺及设备、CFD模型的建立、基于响应面法的优化设计方法、CFD助力钢铁行业超低排放的工程实践等。
本书可供从事工业烟气污染物控制工作的工程技术人员和管理人员阅读，也可供高等院校相关专业的师生参考。
目录:
1  绪论
  1.1  背景及意义
    1.1.1  “超低排放”概念的提出
    1.1.2  钢铁行业的“超低排放”
  1.2  CFD助力超低排放的可行性
    1.2.1  CFD简介
    1.2.2  CFD助力超低排放的技术路径
  1.3  本书的主要内容
  参考文献
2  CFD基本理论
  2.1  连续性方程
  2.2  动量方程
  2.3  能量方程
  2.4  组分输运方程
  2.5  通用控制方程
  2.6  湍流模型
    2.6.1  零方程模型
    2.6.2  一方程模型
    2.6.3  标准κ-ε模型（standar κ-ε model）
    2.6.4  重整化群κ-ε模型（RNG κ-ε model）
    2.6.5  可实现κ-ε模型（realizable κ-ε model）
    2.6.6  雷诺应力模型（RSM）
    2.6.7  大涡模拟（LES）
  2.7  多相流模型
    2.7.1  欧拉-拉格朗日方法（离散相模拟）
    2.7.2  欧拉-欧拉方法
  参考文献
3  钢铁工业烟气处理工艺及设备
  3.1  钢铁工业生产特点
    3.1.1  钢铁工业生产流程
    3.1.2  钢铁工业污染物排放源
    3.1.3  钢铁工业烟气排放特点
  3.2  原料场粉尘减排
  3.3  烧结烟气治理技术
    3.3.1  烧结生产工艺
    3.3.2  污染物来源
    3.3.3  烧结烟气污染特点
    3.3.4  烧结烟气除尘技术
    3.3.5  常用高效除尘装置
    3.3.6  烧结烟气脱硫技术
    3.3.7  烧结烟气脱硝技术
  3.4  炼焦烟尘治理技术
    3.4.1  炼焦工艺流程
    3.4.2  炼焦除尘
  3.5  炼铁烟气治理技术
    3.5.1  高炉炼铁工艺
    3.5.2  炼铁厂废气的来源及特点
    3.5.3  炼铁厂废气治理技术
  3.6  转炉炼钢烟气治理技术
    3.6.1  转炉炼钢工艺
    3.6.2  转炉烟气特点
    3.6.3  常用烟气治理技术
  参考文献
4  CFD模型的建立
  4.1  CFD解决工程问题的基本流程
  4.2  建模方法概述
    4.2.1  几何模型
    4.2.2  基本物理模型
  4.3  网格基础
    4.3.1  网格术语
    4.3.2  网格类型
    4.3.3  网格生成
    4.3.4  网格度量
  4.4  CFD软件的结构
    4.4.1  前处理器
    4.4.2  求解器
    4.4.3  后处理器
  4.5  ANSYS Fluent模拟
    4.5.1  ICEM CFD前处理器
    4.5.2  ANSYS Fluent求解器
    4.5.3  ANSYS CFX求解器
    4.5.4  CFD-Post后处理器
  4.6  CFD-DEM耦合模拟
    4.6.1  CFD-DEM耦合方法
    4.6.2  EDEM软件介绍
    4.6.3  EDEM前处理器
    4.6.4  EDEM求解器
    4.6.5  EDEM后处理器
  4.7  OpenFOAM模拟
    4.7.1  OpenFOAM前处理器
    4.7.2  OpenFOAM求解器
    4.7.3  OpenFOAM后处理器
  参考文献
5  基于响应面法的优化设计方法
  5.1  实验设计
    5.1.1  实验设计概述
    5.1.2  实验设计概念
    5.1.3  实验设计的基本术语
    5.1.4  实验设计的基本概念
    5.1.5  实验设计的基本步骤
    5.1.6  实验设计的功能
    5.1.7  常用的实验设计方法
  5.2  响应面法简介
  5.3  响应面法的基本理论
  5.4  响应面法设计分类
    5.4.1  中心复合设计（CCD）
    5.4.2  Box-Behnken设计（BBD）
    5.4.3  响应面法设计、分析软件介绍
  参考文献
6  CFD助力钢铁行业超低排放的实践
  6.1  基于OpenFOAM二次风对旋风分离器性能影响的数值研究
    6.1.1  背景分析
    6.1.2  旋风分离器计算模型
    6.1.3  主要结果与讨论
  6.2  纤维过滤介质过滤性能的CFD-DEM模拟
    6.2.1  背景分析
    6.2.2  纤维过滤介质计算模型
    6.2.3  主要结果与讨论
  6.3  基于无纺针刺毡滤料褶式滤袋的阻力特性分析
    6.3.1  背景分析
    6.3.2  褶式滤袋计算模型
    6.3.3  主要结果与讨论
  6.4  转炉湿法除尘新OG系统高效洗涤塔内喷雾特性的数值模拟
    6.4.1  背景分析
    6.4.2  喷雾洗涤塔计算模型
    6.4.3  主要结果与讨论
  6.5  基于响应面法SCR脱硝反应器喷氨格栅的优化研究
    6.5.1  背景分析
    6.5.2  喷氨格栅计算模型
    6.5.3  主要结果与讨论
  6.6  烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统流场模拟及结构优化
    6.6.1  背景分析
    6.6.2  脱硫-除尘-脱硝一体化计算模型
    6.6.3  正交试验设计及分析
    6.6.4  主要结果与讨论
  参考文献

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