火焰三元传热过程数学模拟在电站锅炉中的应用

本文把火焰三元传热过程计算程序用于高井电站的10万瓩HG-410/100-1型煤粉锅炉的炉膛传热计算,并作了实验测定,二者的结果是接近的,还对锅炉炉膛设计中的一些工程问题,作了数学模拟计算和分析。     

DRAG FORCE IN DENSE GAS—PARTICLE TWO—PHASE FLOW

Numerical simulations of flow over a stationary particle in a dense gas-particle two-phase flow have been carried out for small Reynolds numbers (less than 100). In order to study the influence of the particles interaction on the drag force, three particle arrangements have been tested: a single particle, two particles placed in the flow direction and many particles located regularly in the flow field. The Navier-Stokes equations are discretized in the three-dimensional space using finite volume method. For the first and second cases, the numerical results agree reasonably well with the data in literature. For the third case, i.e., the multiparticle case, the influence of the particle volume fraction and Reynolds numbers on the drag force has been investigated. The results show that the computational values of the drag ratio agree approximately with the published results at higher Reynolds numbers (from 34.2 to 68.4), but there is a large difference between them at small Reynolds numbers. The project supported by the Special Funds for Major State Basis Research Projects in China (G19990222).     

非正交贴体网格体系模拟炉内燃烧过程

开发了贴体曲线坐标系下煤粉燃烧全过程模拟程序,可在任意3-d贴体曲线坐标系下进行炉内气固流动,化学反应和辐射传热等完整的燃烧过程模拟。对某台670 t/h锅炉,采用了一种新的贴体曲线网格体系,其一族网格线从燃烧器喷口向外呈放射状展开,最外侧贴于炉膛壁面,燃烧器以上网格线扭转角度逐渐变化,至炉膛上部与壁面平行。计算结果与采用常规直角网格体系的结果相比,伪扩散误差明显减小,燃烧参数分布趋势接近实际分布。     

加福无烟煤粉燃烧动力学参数测定

用管式沉降炉做了加福煤粉(180—240目)的燃烧实验.加福煤是高灰分的高变质无烟煤,用有灰壳的缩核模型计算了它的燃烧反应动力学参数.结果证叫加福煤粉的燃烧实际接近于无灰壳的收缩模型,说明既使对于高灰分的煤粉,有灰壳的燃烧模型也是不适用的.本文还对在不同取样点间有不同表面反应速度系数的原因进行了分析,并对煤粉燃烧实验方法提出建议.     

颗粒在湍流气流中运动的受力分析

本文把多脉冲激光全息术应用于实际的工业煤粉燃烧器的气-固两相流场的研究中,获得到如下重要结论:(1)在高剪切流区,Saffman力与粘性阻力相比,具有相同量级或高一个量级。(2)当颗粒与壁面相碰时,由于壁面的摩擦力,造成颗粒高速旋转(可达1800n/s)。之后,在气体粘性反力矩作用下,其转速随时间呈指数函数急剧下降。(3)当颗粒与壁面相碰之后的短时间内,Magnus力必须考虑,其后可以忽略。根据实验结果整理出颗粒碰壁关系式来表示在颗粒碰壁附近Saffman力和Magnus力的综合作用。     

多相流动的直接数值模拟进展

多相流动的直接数值模拟的讨论就是把流场中颗粒周围计算网格缩小到颗粒尺寸以下进行流动的计算,颗粒的受力不是通过模型计算,而是通过积分表面的黏性力与压力获得.直接模拟方法的出现标志着人们对多相流动的认识从宏观扩展到微观层次.主要介绍了几种先进的直接模拟的方法:基于体适应的非结构化移动网格方法;基于固定网格方法;其它方法.      

预热温度影响甲烷高温空气燃烧特性的数值分析

为了深入认识近年发展起来的一种新型燃烧技术－高温空气燃烧的机理和超低氮氧化物排放特性,本文将扩散燃烧模型、热力ＮＯ生成模拟与完全湍流Ｎ－Ｓ方程相结合,数值研究了甲烷高温燃烧的火焰特性、空气预热温度对燃烧特性和ＮＯ排放浓度的影响规律。研究结果与实验数据符合良好,为在我国发展这项技术提供了依据。     

煤矿掘进巷道内火灾所致继发性灾害分析

煤矿由于火灾所引起的继发性灾害已经处于非常严重的程度.本文采用数值分析方法研究井下掘进巷道内火灾所导致的继发性灾害发生的条件.得出:火灾所造成的通风阻力的变化随火灾强度增加而增加,山此造成通风量的减小.在本文所研究的火灾强度下(＜1.6 Mw),通风量的减少最大为2%,对矿片通风量不会产生较大影响.在掘进巷道风筒被烧断情况下,在风筒的前端容易形成瓦斯聚集区,易诱发瓦斯爆炸事故.     

循环床内气固两相流中稠密颗粒间碰撞的数值模拟

循环床内部的流动属于复杂不均匀的稠密气固两相流，稠密颗粒间的相互作用是影响颗粒运动和浓度分布的不可忽视的重要因素。本文采用直接模拟Monte－Carlo算法（DSMC算法）来模拟颗粒间的相互碰撞过程，并与随机轨道模型结合起来综合考虑湍流和颗粒碰撞对颗粒运动和浓度分布的影响，模拟结果预报了床内分层流动结构和颗粒在稀相区的不均匀分布，计算结果与实验定性符合。     

蜂巢蓄热体换热性能的实验研究

实验研究了高温空气燃烧系统使用的蜂巢蓄热体热回收率、最佳换向时间、流动阻力等性能参数及其随几何尺寸的变化规律;提出供风效率的概念,表征流经蓄热体的实际供风量与总供风量的差别,并对热回收率进行了修正。本试验为蓄热体应用与设计提供了依据。