在我国可持续发展的大背景下,大气环境治理问题已成为当今社会的主题之一。其中,空气中挥发性有机化合物(VOCs)污染逐渐引起各方关注,治理VOCs废气排放刻不容缓。蓄热式燃烧法是目前使用较多的VOCs处理方法,该方法具有热效率高、能够实现自供热等优点,蓄热式氧化炉(RTO)是常用装置之一。本文利用Fluent软件,对旋转式RTO蓄热室的蓄热及放热过程进行分析研究。由于蓄热体孔道过多,不利于网格划分和计算,因此,选取四分之一蓄热体作为原始模型进行计算,基于计算结果,将其等效为多孔介质模型。通过改变蓄热室运行参数(床层高度、气体流速及孔径大小)对蓄热室传热情况进行数值模拟,得到了不同参数对蓄热室出口温度、压降的影响规律。为了提高热效率,本文基于二次回归组合试验法对蓄热室运行参数进行优化。将最小出口温度及最小压降作为优化目标,选取床层高度、气体流速及孔径大小作为参数变量,对17组实验方案进行数值计算,建立关于温度和压降的两个回归预测数学模型,用Excel对实验数据进行回归性分析。采用遗传算法对蓄热室运行参数进行优化,对Matlab求得的解集进行分析,从而得到在满足热效率大于等于95%的限制下、压降最小的一组最优蓄热室运行参数。本文基于ANSYS采用热-流耦合的方法对保温结构进行优化。首先,建立包含保温结构的蓄热回收系统;然后,在ANSYS中的Fluent模块对蓄热室流动传热过程进行模拟,将得到的蓄热室温度分布作为载荷加载到保温结构上,在Steady-State Thermal模块进行耦合计算,分析计算结果,找到热量散失的主要路径,进一步优化保温结构。