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自身预热式辐射管广泛应用于热处理炉等间接加热领域。其基本原理是燃料在密封的辐射管内燃烧，通过受热的管表面以热辐射为主要形式把热量传递到被加热物体，燃烧气氛和产物不与被加热物体接触，这就为在保护气氛下进行热处理创造了条件，特别适用于对产品质量要求高的场合。
影响辐射管加热效果的主要因素之一是辐射管本身温度的均匀性。在保证加热效率和质量的前提下，为了更好的提高其加热速率和均匀程度，必须充分重视管内气体的温度场和流场分布，并通过系列措施进行优化。
本文详细综述了国内外自身预热式辐射管的应用现状，分析了影响辐射管加热效率和自身寿命的主要因素。以某公司的直套管式自身预热式辐射管为研究对象，建立了自身预热式辐射管的物理模型和三维数学模型，通过计算机数值模拟，得到了标准参数模式下自身预热式辐射管的温度场、流场以及组分场等结果。数值仿真结果表明：随着燃料喷射速度的提高、二次空气量的加大和预热温度的提升，辐射管外壁温度最高点的温度升高，温度均匀性降低，辐射管的加热能力得到增强；较长的内衬管可以更好的导流烟气，保护辐射管外壁，增强辐射管表面温度的均匀性，提高加热效率；火焰长度随着内衬管与燃烧室出口距离的增加和内衬管半径的变大而有所增加；增加燃气喷射角度使得燃烧混合过程加快，燃烧强度增强，火焰长度缩短；燃料喷口均匀布置情况下，燃烧过程组织良好。
在数值仿真研究的基础上，本文设计了自身预热式辐射管的实验平台及实验方案，制定了相应实验步骤，所做工作为即将开展的辐射管实验研究奠定了基础。