1.一種高爐風口回旋區深度計算方法,其特征在于,包括:
獲取利用歐拉模型得到的回旋區深度的計算結果;
根據所述計算結果,獲得所述回旋區深度的變化規律;
根據所述變化規律,獲取與所述回旋區深度相關的參數,所述參數包括爐腹煤氣密度、焦炭密度、風口前焦炭粒度、煤氣體積流率、風口總面積、回旋區煤氣溫度和熱風壓力;
根據所述參數,構建所述回旋區深度的計算模型,所述計算模型為:
其中,DR為回旋區深度,ρo為爐腹煤氣密度,ρs為焦炭密度,DP為風口前焦炭粒度,Vg為煤氣體積流率,ST為風口總面積,Tr回旋區煤氣溫度,Pb熱風壓力。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述獲取利用歐拉模型得到的回旋區深度的計算結果,包括:
根據歐拉模型,構建所述回旋區深度的機理模型,所述機理模型具體為:
其中,k為湍動能,ε為湍動能耗散率,ρ為鋼液密度,Gk表示由層流速度梯度而產生的湍流動能,Gb為浮力產生的湍流動能,YM為在可壓縮湍流中,過渡的擴散產生的波動,σk和σε是k方程和ε方程的湍流Prandtl數,式中C1ε=1.44,C2ε=1.92,C3ε=0.09,Cμ=0.09,σk=1.0,σε=1.3,Sk和Sε為常數;
確定所述機理模型的邊界條件,所述邊界條件包括爐壁的近壁區域使用標準壁面函數、風口處設置速度入口邊界、模型上部出口處設定壓力出口條件、模型對稱的兩側面使用周期循環邊界和死料柱表面使用壁面條件;
根據所述機理模型和所述邊界條件,獲得回旋區深度的計算結果。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,根據所述參數,構建所述回旋區深度的計算模型,包括:
獲取回旋區的受力情況;
獲得所述參數;
根據所述受力情況和所述參數,計算所述回旋區的穿透系數,所述穿透系數為
根據所述穿透系數,擬合得到所述回旋區深度的計算模型。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述回旋區煤氣溫度為一固定值。
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述爐腹煤氣密度為煤氣中各組分的分子量所占的百分比。
6.一種高爐風口回旋區深度計算系統,其特征在于,包括:
第一獲取模塊,用于獲取利用歐拉模型得到的回旋區深度的計算結果;
獲得模塊,用于根據所述計算結果,獲得所述回旋區深度的變化規律;
第二獲取模塊,用于根據所述變化規律,獲取與所述回旋區深度相關的參數,所述參數包括爐腹煤氣密度、焦炭密度、風口前焦炭粒度、煤氣體積流率、風口總面積、回旋區煤氣溫度和熱風壓力;
構建模塊,用于根據所述參數,構建所述回旋區深度的計算模型,所述計算模型為:
其中,式(1)中,DR為回旋區深度,單位為m,ρo為爐腹煤氣密度,單位為kg/m3,ρs為焦炭密度,單位為kg/m3,DP為風口前焦炭粒度,單位為m,Vg為煤氣體積流率,單位為m3/s,ST為風口總面積,單位為m2,Tr回旋區煤氣溫度,單位為℃,Pb熱風壓力,單位為MPa。
7.如權利要求6所述的系統,其特征在于,所述第一獲取模塊包括:
構建單元,用于根據歐拉模型,構建所述回旋區深度的機理模型,所述機理模型具體為:
其中,k為湍動能,ε為湍動能耗散率,Gk表示由層流速度梯度而產生的湍流動能,Gb為浮力產生的湍流動能,YM為在可壓縮湍流中,過渡的擴散產生的波動,σk和σε是k方程和ε方程的湍流Prandtl數,式中C1ε=1.44,C2ε=1.92,C3ε=0.09,Cμ=0.09,σk=1.0,σε=1.3,Sk和Sε為常數;
確定單元,用于確定所述機理模型的邊界條件,所述邊界條件包括爐壁的近壁區域使用標準壁面函數、風口處設置速度入口邊界、模型上部出口處設定壓力出口條件、模型對稱的兩側面使用周期循環邊界和死料柱表面使用壁面條件;
第一處理單元,用于根據所述機理模型和所述邊界條件,得出回旋區深度的計算結果。
8.如權利要求6所述的系統,其特征在于,所述構建模塊包括:
第一獲取單元,用于獲取回旋區的受力情況;
獲得單元,用于獲得所述參數;
第二處理單元,用于根據所述受力情況和所述參數,計算所述回旋區的穿透系數,所述穿透系數為
第三處理單元,用于根據所述穿透系數,擬合得到所述回旋區深度的計算模型。
9.如權利要求6所述的系統,其特征在于,所述回旋區煤氣溫度為一固定值。
10.如權利要求6所述的系統,其特征在于,所述爐腹煤氣密度為煤氣中各組分的分子量所占的百分比。