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燃煤机组耦合生物质直燃发电研究进展:非球形生物质大颗粒气固两相动力学模型 被引量:10
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作者 汪靖良 方庆艳 +5 位作者 YIN Chungen 马仑 马启磊 乔瑜 张成 陈刚 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期14-23,共10页
在双碳目标背景下,燃煤机组耦合生物质直燃发电是充分利用近零碳排放的生物质能源资源的可行和现实途径之一。目前,国内燃煤机组耦合生物质直燃发电的示范工程较少、技术成熟度还有待提升,存在燃料破碎和输运、燃烧组织、锅炉受热面腐... 在双碳目标背景下,燃煤机组耦合生物质直燃发电是充分利用近零碳排放的生物质能源资源的可行和现实途径之一。目前,国内燃煤机组耦合生物质直燃发电的示范工程较少、技术成熟度还有待提升,存在燃料破碎和输运、燃烧组织、锅炉受热面腐蚀等问题。计算流体力学为能源与动力装置优化设计与运行提供了一种有效的研究方法。重点综述了生物质颗粒气固两相动力学模型的研究现状,总结了其存在的问题,并提出了研究建议。生物质颗粒较大,且呈不规则的非球形;在国内目前缺乏成熟技术方案和相关经验的情况下,准确模拟不规则、非球形生物质大颗粒的运动轨迹是准确模拟其燃烧过程的基础和关键,也是该领域的难点。但在稀相流条件下,目前还缺乏非球形生物质大颗粒气固两相动力学通用模型。建议加强生物质颗粒高效燃烧气固两相动力学模型的基础理论研究,通过颗粒分辨的直接数值模拟获得各种典型的非球形颗粒的曳力升力系数和力矩系数的新关联式,耦合非球形颗粒平移及旋转运动,构建适用于非球形生物质大颗粒的通用气固两相动力学模型,进一步开展试验验证后应用于工业界的多相流模拟中,为揭示生物质与煤粉直燃耦合过程中的颗粒输运和热转化特性提供支撑。 展开更多
关键词 燃煤机组 生物质直燃耦合 非球形颗粒 动力学模型
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强旋湍流气-固两相流动和煤粉燃烧数学模型及其在涡旋燃烧炉的应用(Ⅱ)——应用 被引量:5
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作者 张健 S.Nieh 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期545-551,共7页
应用本文(Ⅰ)报建立和发展的二维强旋湍流气-固两相流动和煤粉燃烧的数学模型、对新型燃煤涡旋燃烧炉内的冷态流动、气体燃烧和煤粉燃烧进行了系统的数值模拟,得到了与冷、热态实验数据基本相符合的结果,揭示了炉内流动、传热和燃烧的... 应用本文(Ⅰ)报建立和发展的二维强旋湍流气-固两相流动和煤粉燃烧的数学模型、对新型燃煤涡旋燃烧炉内的冷态流动、气体燃烧和煤粉燃烧进行了系统的数值模拟,得到了与冷、热态实验数据基本相符合的结果,揭示了炉内流动、传热和燃烧的基本性质和特点。 展开更多
关键词 -流动 煤粉 燃烧 涡旋燃烧 数学模型
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气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学模型 被引量:2
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作者 周力行 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期95-98,共4页
目前大多数两相燃烧的大涡模拟(large-eddy simulation,LES)是欧拉-拉氏模拟,这比欧拉-欧拉或双流体模拟耗时大得多.本文提出气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学物理模型,包括双流体框架内大涡模拟过滤的控制方程,两相亚网格(sub-gridsca... 目前大多数两相燃烧的大涡模拟(large-eddy simulation,LES)是欧拉-拉氏模拟,这比欧拉-欧拉或双流体模拟耗时大得多.本文提出气固两相燃烧双流体大涡模拟的数学物理模型,包括双流体框架内大涡模拟过滤的控制方程,两相亚网格(sub-gridscale,SGS)应力模型和亚网格气体燃烧模型.对亚网格应力本文建议用作者提出的两相亚网格动能方程模型,考虑两相之间的相互作用.对气体(挥发分和CO)燃烧建议用作者提出的二阶矩(second-ordermoment,SOM)亚网格湍流-反应相互作用模型.对颗粒的热解挥发和焦炭燃烧模型也在双流体模型的框架内加以应用.这些子模型已经分别通过和实验对照加以评估. 展开更多
关键词 双流体模型 大涡模拟 燃烧
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组合叶片式浓缩器气固两相流动的数值模型
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作者 盛昌栋 徐明厚 +1 位作者 袁建伟 马毓义 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第2期15-20,共6页
采用数值模拟方法对煤粉浓度连续可调组合叶片式浓缩器的气固两相流动进行了研究,提出了可同时实现高浓度和煤粉浓度连续可调的浓缩器优化结构及其尺寸。
关键词 煤粉 燃烧 浓缩器 流动 数值模型
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垃圾焚烧炉炉排气固两相燃烧数值模拟 被引量:20
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作者 单朋 夏梓洪 +3 位作者 陈彩霞 杜海亮 黄洁 白力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期601-608,共8页
CFD模拟是研究垃圾焚烧的重要方法之一,对焚烧炉的设计和运行有重要指导意义。炉排燃烧模拟是链条式焚烧炉模拟的关键部分。利用FLUENT平台开发炉排气固两相流动与燃烧模型,引入颗粒动理学理论(KTGF)描述床层固体的流变性质,考虑垃圾在... CFD模拟是研究垃圾焚烧的重要方法之一,对焚烧炉的设计和运行有重要指导意义。炉排燃烧模拟是链条式焚烧炉模拟的关键部分。利用FLUENT平台开发炉排气固两相流动与燃烧模型,引入颗粒动理学理论(KTGF)描述床层固体的流变性质,考虑垃圾在炉排上的水分蒸发、脱挥发分、挥发分燃烧和焦炭燃尽过程。额定工况模拟结果显示,水分蒸发主要发生在炉排干燥段,对应的床层温度较低,约为400K;挥发分释放及燃烧聚集于燃烧段,最高温度1400K;剩余焦炭继续燃尽于第三段炉排,温度维持在900K。将炉排计算结果导入三维炉膛,经与现场温度测点对比,验证模型的有效性。进一步对比80%和110%工况下的炉排燃烧情况,结果符合预期。研究切实考虑了炉排的实际结构,实现炉排-炉膛的直接耦合计算,为大型炉排式垃圾焚烧炉的CFD模拟提供了一种高效的实用方法。 展开更多
关键词 垃圾焚烧 炉排模拟 燃烧 颗粒动力学理论
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旋流燃烧室内气体-颗粒两相湍流流动的数值模拟 被引量:4
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作者 尚庆 张健 周力行 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1434-1440,共7页
综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型 ,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气 固两相湍流流动进行了数值模拟 .得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布... 综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型 ,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气 固两相湍流流动进行了数值模拟 .得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布以及颗粒相轴向总质量流通量和轴向与切向速度分布与实验基本相符合 ,并比对气相湍流采用k ε模型的相应计算结果有较明显的改进 . 展开更多
关键词 -湍流流动 旋流燃烧 数值模拟 颗粒随机轨道模型
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大口径模块装药火炮膛内三维流场特性数值模拟
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作者 杨旭光 余永刚 陈安 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第10期141-158,共18页
为探索某大口径模块装药火炮内弹道过程中火药床堆积分布对膛内起始压力波三维空间特性的影响,建立了模块装药的三维气固两相燃烧动力学模型,对不同药盒端盖初始破口大小的工况开展了数值模拟,研究了膛内复杂气固两相反应流场特性,分析... 为探索某大口径模块装药火炮内弹道过程中火药床堆积分布对膛内起始压力波三维空间特性的影响,建立了模块装药的三维气固两相燃烧动力学模型,对不同药盒端盖初始破口大小的工况开展了数值模拟,研究了膛内复杂气固两相反应流场特性,分析了不同工况下药床的空间分布对膛内起始压力波特性的影响。结果表明,药盒端盖初始破口角度由0°增大至120°,则药粒飞散、沉降后,近膛底侧与近弹底侧区域的药粒占比差距由12.2%降至0.6%,弹底与膛底间初始负压差的绝对值由1.62 MPa降至0.76 MPa;弹丸启动时间由2.82 ms延至2.94 ms,弹底压力达到峰值所需时间由4.04 ms增至4.20 ms,端盖初始破口尺寸的差异会对膛内三维流场特性产生影响。 展开更多
关键词 模块装药 三维气固两相燃烧动力学模型 膛内流场 药床堆积分布 反应流
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