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火焰形态直接决定着炉内的速度场、温度场分布,对炉内传热有着显著的影响,但中餐灶在设计及使用中,大多凭经验选取燃烧器及设计炉膛结构,往往出现燃烧器产生的火焰与炉膛结构不匹配的问题,无法达到理想的换热效果,并且造成大量的能量浪费和严重的环境污染问题。本文针对火焰形态与炉膛的适配问题,以中餐一体化炉灶为研究对象,根据其炉内火焰形态及炉膛结构特点,结合炉内传热理论知识,采用数值模拟及理论计算相结合的方式,开展中餐灶火焰适配性相关研究。论文运用数值模拟的方法研究中餐灶炉内燃烧过程,由模拟结果分析炉内火焰形态、速度场、温度场及热流场。通过分析表明,炉内火焰属于典型的射流扩散火焰,火焰具有一定的刚度,可保持一定的形状,且锅底处由于存在高温烟气射流冲击传热,具有较高的热强度。从燃烧器喷雾锥角及炉膛结构两个方面入手,分析其单独及共同改变时对炉内火焰形态及炉内传热的影响。分析表明,随着喷雾锥角的增大,火焰变粗变短,但在不改变炉膛结构尺寸时,火焰形态改变对火焰所在炉膛空间的总传热速率影响不大,仅引起辐射及对流传热占总传热比例的变化;随着炉膛高度及炉膛直径的增大,火焰得以充分伸展,同时火焰包裹锅底面积减小,火焰变的细长,炉内传热速率先增大后减小,故适当增大炉膛结构尺寸有助于强化炉内传热。研究建立火焰适配性计算数学模型,通过与模拟结果对比,验证了模型的准确性,并为提高其工程实用性,编制了相应计算软件。利用该软件,可在给定火焰形状、炉内流场及炉膛尺寸等参数前提下,可完成炉内传热计算及火焰与炉灶适配性评价,对于指导炉灶设计及燃烧器选型,实现燃烧器火焰与炉膛结构相适配等具有重要的实用价值。