火焰喷雾热解合成ZrO2纳米颗粒的大涡–群平衡Monte Carlo(LES-PBMC)模拟 |
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引用本文: | 何松,苏志晶,徐祖伟,鲁昊,赵海波.火焰喷雾热解合成ZrO2纳米颗粒的大涡–群平衡Monte Carlo(LES-PBMC)模拟[J].工程热物理学报,2023(3):696-702. |
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作者姓名: | 何松 苏志晶 徐祖伟 鲁昊 赵海波 |
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作者单位: | 1. 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室;2. 华中科技大学能源与动力工程学院动力机械与工程系 |
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基金项目: | 国家自然科学基金国际(地区)重点合作项目(No.51920105009); |
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摘 要: | 本文基于OpenFoam平台开发的非线性大涡模拟–部分搅拌反应器(NLES-PaSR)模型,对FSP湍流喷雾燃烧火焰进行LES模拟,并首次发展了高效的多维群平衡蒙特卡洛(PBMC)方法,对FSP过程中ZrO2纳米颗粒的时空演化过程进行描述。结果表明,FSP是一个剧烈的强湍流燃烧过程,在周围稳燃火焰的影响下,其火焰温度具有两个峰值,且三种动力学事件的发生速率均在第一个温度峰值(HAB=0.012 m)达到最大。随着颗粒在火焰中的迁移及停留时间的增加,颗粒粒径逐渐增大。三种动力学事件之间的相互竞争关系以及颗粒在流场中的迁移行为,共同影响着火焰中颗粒尺寸、形态的演变。
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关 键 词: | NLES-PaSR大涡模拟 群平衡Monte Carlo 火焰喷雾热解 ZrO2纳米颗粒 |
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