数值模拟在含能材料焚烧炉设计中的应用

作     者：金国瑞 刘军 张超 王沫茹 张建伟 何卫东 廖昕 JIN Guo-rui;LIU Jun;ZHANG Chao;WANG Mo-ru;ZHANG Jian-wei;HE Wei-dong;LIAO Xin

作者机构：南京理工大学化工学院江苏南京210094 南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室江苏南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646605 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2022年第30卷第1期

页      码：34-42页

摘      要：为保证焚烧过程的安全,焚烧炉必须能够承受废弃含能材料在焚烧过程中意外爆炸产生的冲击作用。依据抗爆要求,分别采用动力系数法和英国原子能武器机构(Atomic Weapons Establishment)提出的方法(AWE方法)对废弃含能材料立式焚烧炉壳体进行了设计,通过AUTODYN软件对设计的焚烧炉在含能材料爆轰情况下壳体受力情况等进行了三维数值模拟,对烟气出口大小、出口位置和含能材料爆炸位置对焚烧炉抗爆性能的影响进行了分析。数值模拟结果表明:烟气出口的存在破坏了壳体的连续性,在出口附近出现应力集中,最大应力出现在出口上边缘;随着出口直径增大、出口圆心位置距壳体封盖越近、含能材料爆炸位置距出口越近,出口上边缘的应力集中越严重;当含能材料与焚烧炉壳体距离较近时,爆炸会使壳体产生塑性变形。因此,在烟气出口直径确定的情况下,采取出口圆心位置尽量远离封盖、出口处设置补强圈、含能材料与壳体保持一定的距离等措施保证焚烧过程的安全性。

主 题 词：废弃含能材料 焚烧炉 数值模拟 爆炸位置 烟气出口 

学科分类：082604[082604] 08[工学] 0826[工学-生物医学工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11943/CJEM2021159

馆 藏 号：203107097...