燃烧技术的研究方法以及喷嘴数值模拟的步骤及其功能的数值计算
内燃机燃烧过程的数值模拟与优化
内燃机燃烧过程的数值模拟与优化内燃机是一种应用广泛、性能稳定的动力装置。
传统的燃烧过程设计采用试错法，需要进行大量的试验，计算成本高昂，浪费资源，而且不一定能够实现最佳燃烧效果。
因此，研究内燃机燃烧过程的数值模拟方法与优化技术，对于提高内燃机性能、降低污染排放、节约能源都有重要意义。
一、内燃机燃烧过程的特点内燃机的工作步骤是：吸气、压缩、燃烧、膨胀和排气。
其中，燃烧过程是整个工作中最重要的环节。
内燃机燃烧过程的特点主要包括三个方面。
第一，非常快速。
内燃机燃烧需要极短的时间，例如，汽油机的燃烧时间只有1ms左右。
由于燃烧时间非常短，因此难以使用传统数学方法和实验方法来研究。
第二，非常复杂。
燃烧过程涉及物理、化学和传热学等学科，涉及空气、燃料、气体混合、温度、压力等多个参数，非常难以进行简单的数学描述。
第三，非常重要。
燃烧过程决定了内燃机的功率和效率，同时也是产生排放污染物的重要原因，因此对于燃烧过程的深入研究具有极其重要的意义。
二、数值模拟在内燃机燃烧过程中的应用数值模拟是一种依靠计算机模拟物理过程的方法。
在内燃机燃烧过程中，数值模拟可以用来模拟燃烧室内的动态流场、温度、压力、燃料分布和燃烧反应等。
数值模拟方法主要包括三类：基于经验公式的模拟方法、基于CFD的模拟方法和基于混合方法的模拟方法。
其中，基于CFD的模拟方法是目前最为常用的方法，它可以有效地解决燃烧过程的复杂性和快速性问题。
基于CFD的模拟方法可以分为三个步骤：网格化、模拟计算和后处理。
首先，需要将燃烧室进行网格化，然后将物理方程和化学反应方程进行离散化，并在计算机上进行模拟计算。
最后，需要对计算结果进行后处理，以得到燃烧室内的各种参数分布、燃料分布和气体反应等信息。
数值模拟可以提供全面的、动态的、准确的参数分布信息，可以帮助设计师理解燃烧过程中的物理现象和化学反应，并且能够帮助设计师优化燃烧室结构和燃烧过程参数。
数值模拟可以省去大量的试验成本，提高内燃机的设计效率。
1 燃烧过程数值模拟的研究内容和方法
燃烧过程数值模拟的发展阶段
1.创始期 (1965 – 1974)
交错网络的提出：1965年由美国科学家Harlow/Welch提出，解决了 速度与压力存放在同一网格上出现的不合理压力场问题。 对流项差分迎风格式的确认：对流项若采用中心差分格式，当流速较 高时计算会出现振荡。 第一本介绍CFD/NHT的杂志 “J of Comput. Phy. ”创刊(1966) Patankar与Spalding发表了求解抛物型流动的P-S方法(1967)：在P-S 方法中，把x-y平面上的计算区域（边界层）转换到x-w平面上(w为无 量纲流函数)，从而不论在边界层的超始段还是在其后的发展段，所 设置的计算节点均可落在边界层范围内。
3. 蓬勃发展期 (1985 )
前后处理软件迅速发展: 前处理 网格生成技术； 后处理 计算结果的绘图或可视化，如GRAPHER, GRAPH TOOL, IDEAS, PATRAN, ICEM-CFD等。 计算机的发展促进了并行算法及湍流直接模拟(DNS)与大涡模拟(LES) 的发展 PC机成为CFD/NHT研究中的一个重要工具 PC机价格低廉，换代容易； 编译软件突破了初期DOS对内存640K的限制； 不少大型商用软件(如PHEONICS,FLUENT等)都开发了PC机版本。
一批有关CFD/NHT的新教材与参考书及期刊出版或创刊 的新教材与参考书及期刊出版或创刊: 一批有关 的新教材与参考书及期刊出版或创刊 国外如： Anderson D A et al., Computational fluid mechanics and heat transfer, Washington: Hemisphere. 2nd ed. 1997 Minkowycz W J, Sparrow E M eds. Advances in numerical heat transfer. New York: Taylor & Francis, Vol.1, 1997 国内如： 岑可法，樊建人，工程气固多相流动的理论及计算，杭州：浙江大学 出版社，1990 范维澄，万跃鹏，流动及燃烧的模型与计算，合肥：中国科学技术大 学出版社，1992 周力行，湍流气固两相流动和燃烧的理论与数值模拟，陈文芳，林文 漪译，北京：科学出版社，1994
燃烧动力学的理论研究与数值模拟
燃烧动力学的理论研究与数值模拟一、燃烧动力学简介燃烧动力学是指研究燃烧反应机理和传热传质过程的学科。
在燃烧过程中，燃料与氧气发生反应，释放出能量和产生新的物质。
燃料种类和混合方式、氧气浓度、温度、压力等因素对燃烧的影响非常大。
燃烧动力学的研究对于优化燃烧过程、提高能源利用效率、减少污染排放具有重要意义。
二、燃烧反应机理燃烧反应机理主要包括燃料的分解、氧化和生成新物质等过程。
在燃烧过程中，燃料首先需要被激发起来，进入激发态，然后在高能级激发态下与氧气反应。
由于不同的燃料和氧气浓度、温度等因素不同，燃烧动力学的研究需要考虑多种物化过程。
例如，对于甲烷燃烧来说，其中包括甲烷的分解、氢气的生成和氧化、乙烯的生成等复杂的反应过程。
此外，对于燃料和气体之间的传热传质过程也需要考虑。
这些过程的研究需要依靠实验和计算模拟等方法。
三、数值模拟在燃烧动力学中的应用数值模拟在燃烧动力学研究中的应用十分广泛。
在实验存在限制性因素的情况下，计算模拟能够提供更为精确和全面的数据。
数值模拟通过模拟燃烧反应过程和热力学参数变化，可以帮助研究人员更好地理解燃烧动力学的规律。
例如，在工业中数值模拟可以帮助优化燃烧过程，提高燃料的利用效率，减少污染和排放。
在环境保护等领域，数值模拟也可以模拟空气污染、城市雾霾等产生的燃烧过程，从而帮助制定相应的环境污染控制措施。
四、数值模拟方法及难点数值模拟方法包括计算流体力学（CFD）方法、化学动力学（CK）方法和多物理场数值模拟方法等。
其中，CFD方法是利用计算机在空间和时间上对流体运动进行离散化和求解，以得到气体相场和速度场的数值模拟方法。
在计算模拟燃烧动力学过程中，需要考虑多种物理过程，如燃烧反应、传热传质、湍流等。
因此，数值模拟中会出现一些难点，如模型的复杂性、计算量较大、数值误差等。
为了提高数值模拟的准确度和可靠性，需要不断改进模型和算法，以满足实际需求。
五、燃烧动力学中的经典实验经典的燃烧动力学实验有常压火焰传播实验、爆炸波传播实验等。
燃烧实验技术及其相关数据分析方法
燃烧实验技术及其相关数据分析方法燃烧是一种常见的化学反应，不仅在日常生活中广泛存在，也在工业生产和科学研究中发挥着重要作用。
燃烧实验技术是研究燃烧过程的基础，而相关数据分析方法则有助于从实验数据中获取有用的信息和结论。
本文将从实验技术和数据分析方法两个方面介绍燃烧实验及其相关研究。
一、燃烧实验技术燃烧实验技术主要包括实验设备、实验条件和实验方法三个方面。
实验设备的选择应基于所研究的燃烧对象和目标，常用的设备包括燃烧器、燃烧室、温度控制器、采样器等。
燃烧器的类型多种多样，例如常见的喷射式燃烧器、冲击波燃烧器和扩散式燃烧器等，可根据需要选择适合的燃烧器。
燃烧室是进行燃烧实验的重要环节，这是燃烧所需的燃料和氧气等混合物进行反应的空间，其结构和材料选择都对实验结果具有重要影响。
温度控制器用于控制实验过程中的温度，确保实验条件的稳定性。
采样器用于收集燃烧产物，以后续的分析和检测。
实验条件是燃烧实验的关键，包括燃料成分和混合比例、氧气供给速率、温度控制等。
不同燃料产生的燃烧过程和产物也不同，因此选择合适的燃料成分和混合比例是重要的。
氧气供给速率直接影响燃料的燃烧速度和产物的生成，需根据实验目的进行合理的设定。
温度控制旨在保持实验条件的稳定性，以减小实验误差和提高实验数据的可靠性。
实验方法是燃烧实验的核心，不同的实验方法适用于不同的研究目的。
常见的实验方法包括稳态燃烧实验和瞬态燃烧实验。
稳态燃烧实验用于研究长时间的燃烧过程，通过连续记录实验数据，以获得稳态条件下燃料消耗、产物生成和温度分布等信息。
瞬态燃烧实验用于研究燃烧过程中的瞬时变化特性，通过快速采样和测量来观察和分析燃烧过程中的动态变化。
瞬态燃烧实验对实验设备和技术要求更高，但也能提供更详细和准确的信息。
二、数据分析方法燃烧实验所得到的数据需要进行相应的分析和处理，以获取有用的信息和深入了解燃烧过程。
常见的数据分析方法包括数据平滑处理、数据插值和数据回归分析等。
发动机燃烧过程的数值模拟方法
发动机燃烧过程的数值模拟方法发动机作为现代交通工具的核心部件，发挥着关键性的作用。
为了提高燃烧效率和节能减排，工程师们需要深入了解发动机燃烧过程，以便进行优化设计。
传统的试验方法费时费力且成本高昂，因此，数值模拟成为了研究发动机燃烧过程的重要手段之一。
本文将介绍一些常用的发动机燃烧过程数值模拟方法。
数值模拟方法是利用计算机仿真技术对发动机燃烧过程进行建模和模拟的过程。
在进行数值模拟之前，首先需要对发动机的几何结构进行建模，包括活塞、缸套、气门等各个部件。
然后，需要确定燃烧室的边界条件，如进气口和排气口的压力、温度等参数。
接下来，选择适当的数值方法和模拟软件，对燃烧过程进行模拟和计算。
在发动机燃烧过程的数值模拟中，最常用的方法包括有限元法（Finite Element Method, FEM）、有限差分法（Finite Difference Method, FDM）和有限体积法（Finite Volume Method, FVM）等。
有限元法是一种将复杂连续体划分为离散的小单元进行计算的方法。
将发动机燃烧室分割为微小的单元，利用连续体力学和热力学原理，计算每个单元内部的压力、温度和速度等物理量，并通过单元之间的连接关系，获得整个燃烧室的状态。
有限元法的优点在于能够准确地描述发动机内部复杂的流动和燃烧现象，适用于高精度的数值模拟。
有限差分法是将求解区域划分为网格，通过逐点逐个计算的方式，求解偏微分方程。
在发动机燃烧过程的数值模拟中，常用有限差分法对流体的动量、能量守恒以及质量守恒等方程进行离散求解。
有限差分法的优点在于数值计算简单直观，容易理解和实现，但对于复杂的流动和燃烧现象模拟能力有所限制。
有限体积法是将求解区域划分为离散的控制体积，通过在每个控制体积内求解质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程，获得流场的分布。
有限体积法在发动机燃烧过程的数值模拟中得到了广泛应用，特别是在包含复杂边界条件和非均匀网格的情况下。
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化内燃机作为重要的能源转化设备，其工作效率和排放性能的优化一直是研究的热点问题。
内燃机的燃烧过程是影响内燃机性能的关键因素之一。
传统的试验研究方法往往耗时耗力，并且受到实验环境和仪器设备的限制。
为了更好地研究内燃机燃烧过程，研究人员开始使用数值模拟技术进行研究。
数值模拟方法可以更精准地描述内燃机燃烧过程的细节，提高研究效率和准确性。
内燃机燃烧过程的数值模拟主要包括燃料喷射、混合、点火和燃烧四个过程。
其中，燃料喷射是内燃机燃烧过程的第一步。
喷油器将准确计量的燃油喷入气缸中，通过数值模拟可以确定燃油的喷射方向、喷射速度和喷雾分布等参数，为后续燃烧过程提供了基础。
燃料喷射之后是混合过程。
混合过程是指空气和燃料混合成为可燃气体的过程。
内燃机的燃烧过程需要有适量的空气参与进来，才能保证充分燃烧。
数值模拟可以模拟空气和燃料在气缸内的混合过程，包括流动特性和混合质量等方面的参数。
混合完成后，点火过程开始。
点火系统通过点火塞将电能转化为火花能，点燃混合气体，从而使混合气体发生快速的化学反应。
数值模拟可以模拟点火塞的位置、电极间距、点火时机等参数，进一步控制燃烧过程的精度和效率。
最后，是燃烧过程。
燃烧过程是内燃机燃烧过程的核心，直接关系到内燃机的功率、燃油消耗和废气排放等性能。
数值模拟可以模拟燃烧过程的很多细节，如热释放、温度和压力变化等参数，为内燃机工作特性的优化提供有力支持。
虽然数值模拟方法在内燃机燃烧过程研究中有着广泛的应用，但是其仍然存在一些挑战。
其中最主要的是数值模拟结果的可靠性和准确性。
内燃机的燃烧过程涉及到很多复杂的物理、化学和传热过程，这些过程之间相互耦合，难以进行精确计算。
因此，研究人员需要依靠理论模型和实验数据，不断改进数值模拟方法的精度和可信度。
此外，数值模拟方法的计算复杂度也是一个挑战。
内燃机燃烧过程的数值模拟需要精确描述数千个时间步的物理过程，需要高性能计算机和专业的数值方法支持。
内燃机燃烧过程数值模拟及优化
内燃机燃烧过程数值模拟及优化内燃机的燃烧过程是指燃油在气缸内与空气混合，然后在点火的作用下发生燃烧，进而产生功率和动力的过程。
与此相应，内燃机的燃烧效率直接影响着其热效率和经济性。
因此，内燃机的优化燃烧过程，提高燃烧效率成为目前发动机领域内的研究热点。
燃烧过程的数值模拟，是目前内燃机燃烧优化的主要手段。
通过数值模拟，可以得到内燃机的一些未知参数，并在此基础上进行优化。
下面将简单介绍内燃机燃烧过程的数值模拟及相应的优化方案。
1. 燃烧过程的数值模拟燃烧过程的数值模拟，主要包括以下三个方面：一是燃油喷射及雾化的数值模拟。
这需要建立燃油喷射模型，对喉管几何参数、燃油喷射压力等多种参数进行研究，进而得到燃油在气缸内喷射的状态和特点；二是燃烧过程的空气和燃料混合的数值模拟。
这需要建立气缸内的三维空气流动模型，通过模拟气缸内空气流动状态，来了解燃烧室中空气与燃油混合的情况；三是燃烧过程的数值模拟。
这需要建立燃烧反应模型，对燃料的化学反应进行模拟，并得到燃烧时产生的各种物质的浓度分布和温度分布等信息。
通过以上三个方面的数值模拟，我们可以得到内燃机燃烧过程中的温度、压力、速度等一系列参数，进而了解发动机的燃烧过程，对于改进内燃机性能，提升热效率、降低排放等方面具有非常重要的作用。
2. 优化燃烧过程的措施在了解了燃烧过程的情况之后，接下来需要考虑的是优化燃烧过程，进而提高内燃机的性能。
以下是几种常用的优化措施。
一是优化燃烧室的结构。
通过改变燃烧室的壁面形状、减小燃烧室的体积、增加气缸的缸廓曲线等方式，来优化燃烧室的结构，改善燃油和空气混合的情况，进而提高燃烧效率；二是优化燃油喷射系统。
通过改变燃油喷射压力、改良喷口结构等方式，进一步实现燃油和空气的良好混合，促进燃烧过程；三是通过优化气缸内的气流分布，改善空气和燃油之间的混合效果，减少"死区"发生，提高燃烧效率。
三种优化措施彼此之间并不独立，有时候需要综合采用。
内燃机燃烧过程数值模拟和优化研究
内燃机燃烧过程数值模拟和优化研究内燃机是现代交通运输的重要动力，汽车、发电机、飞机、船舶等都离不开内燃机。
内燃机的效率和环保性是制约其发展的关键因素之一。
因此，研究内燃机燃烧过程的数值模拟和优化已成为当前研究的热点之一。
本文将从模拟和优化两个方面介绍内燃机燃烧过程的研究进展。
一、内燃机燃烧过程数值模拟1. 模拟方法内燃机燃烧过程的数值模拟一般使用CFD（Computational Fluid Dynamics）方法。
CFD是基于数值方法和计算机技术，利用数学模型和计算方法对运动流体的流场、传热、传质和化学反应等的数值计算与分析的一种方法。
2. 模拟模型内燃机燃烧过程的模拟一般采用三维动态模型，将燃油喷雾、气缸内空气和废气混合等复杂过程通过CFD模拟求解，并考虑模型的热力学、化学反应和燃烧等特性。
3. 模拟结果内燃机燃烧过程的数值模拟可以得到燃烧室内的压力、温度、速度等参数的分布，以及氧、碳氢化合物和氮氧化物等有害物质的生成和排放。
通过模拟可以优化发动机的燃烧室设计、进气系统和喷油系统等参数，提高发动机的效率和减少排放。
二、内燃机燃烧过程优化1. 利用EGR技术EGR（Exhaust Gas Recirculation）技术是指将废气回收并混合到进气中加以利用的技术。
利用EGR技术可以降低发动机的燃烧室温度和压力，减少氮氧化物的生成量，提高发动机的燃烧效率和换热效率。
2. 利用混合燃料技术混合燃料技术是指将两种或多种不同的燃料混合使用的技术。
利用混合燃料技术可以减少燃料的使用量，降低有害物质的排放量，提高发动机的燃烧效率。
3. 利用增压技术增压技术是指通过压缩空气的方式增加燃料的燃烧效率和动力输出。
利用增压技术可以提高发动机的效率和动力输出，减少废气排放。
4. 利用燃油喷射技术燃油喷射技术是指通过更精细的燃油喷射方式，使燃料可以更好地混合到空气中，从而提高燃烧效率和减少有害物质的排放量。
总之，内燃机燃烧过程的数值模拟和优化研究是当前发动机研究的重要方向。
燃烧理论分析及相应计算
燃烧机理分析林树军浙江温岭燃烧过程高速摄影1燃料和空气混合气缸混合气残余废气过程湍流火焰燃气混合物燃料空气点火TDC@1430r/min&部分负荷Lamberda=1.30喷油角度为30CRA BTC出现火焰达到离火花塞最远的气缸壁理论温度最高点燃烧阶段划分火焰高速传播期火焰传播火焰扩散期早期火焰传播火焰终止火花点燃2燃烧机理解释内燃机的燃烧过程是湍流燃烧，而湍流燃烧是一种极其复杂的带化学反应的流动现象，湍流与燃烧的相互作用涉及许多因素，流动参数与化学动力学参数之间的耦合的机理极其复杂，用数值模拟方法分析和预测湍流燃烧现象的关键问题是正确模拟平均化学反应率，即燃料的湍流燃烧速率。
3燃烧湍流模型Eddy Break up(涡团破碎模型）Spalding的涡团破碎模型，其基本思想是：对预燃火焰、湍流燃烧区中的已燃气体和未燃气体都是以大小不等并作随机运动的涡团形式存在。
化学反应在这两种涡团的交界面上发生。
化学反应的速率取决于未燃气体涡团在湍动能作用下破碎成更小的涡团的速率，而此破碎速率正比于湍流脉动动能k的耗散率，其基本表达方式如下：该模型是AVL公司fire软件里面计算燃烧的基础计算模型。
4缸内传热模型5内燃机的传热既是与燃烧现象密切耦合的一个子过程，又是整个燃烧循环模拟的一个重要环节。
然而，内燃机的传热问题又被认为热问题中最复杂的一个，这是因为由于内燃机工作过程强烈非定温度变化的高度瞬变性，以致在毫秒量级的时间内，燃烧室表面的热流量从零变化到10MW/m2，同时温度和热流的空变化也非常剧烈。
在1cm 的位置上，热流峰值相差可达5MW/m2。
一般而言，发动机的传热计算包括3个方面：（1）工质与燃烧室热量的交换（包括对流和辐射两种方式）；（2）燃烧室壁内部的热传导；（3）燃烧室外壁与冷却对流和沸腾传热。
对于内燃机燃烧过程来说，主要考虑的第一项，因而对于内燃机传热模型方面主要考虑两个方面：1、工质与壁面之间的对流换热模型，2、是辐射换热模型。
喷射燃烧器中喷雾特性的数值模拟与实验研究
喷射燃烧器中喷雾特性的数值模拟与实验研究引言喷射燃烧器是一种在工业生产和燃烧实验中广泛应用的装置。
在喷射燃烧器中，喷雾特性是影响燃烧效率和排放污染物的重要因素。
因此，在对喷射燃烧器进行优化设计和高效运行之前，必须对其喷雾特性进行全面深入的研究。
本文将介绍喷射燃烧器中喷雾特性的数值模拟和实验研究，首先对喷射燃烧器的相关原理和特性进行简要介绍，然后分别从数值模拟和实验研究两个方面探讨喷雾特性的相关内容，最后对未来的研究方向进行展望。
一、喷射燃烧器的原理和特性喷射燃烧器是一种将液体燃料喷射到燃烧室中并与空气混合燃烧的装置。
其基本原理是利用喷嘴产生高速液体流，将燃料分成小颗粒并喷入燃烧室中，在此过程中与空气混合，燃料与空气达到一定的浓度后自然燃烧。
在喷射燃烧器中，喷雾特性是燃烧效率和污染排放的重要影响因素。
喷雾特性主要包括燃料喷雾的形态、大小、速度等参数。
因此，对喷射燃烧器中的喷雾特性进行研究是优化设计和高效运行的关键。
二、数值模拟研究数值模拟是当前研究喷射燃烧器喷雾特性的主要方法之一。
在数值模拟中，利用计算机对液体燃料喷雾和分散过程进行模拟，并预测其喷雾特性。
数值模拟方法的主要优点是可以模拟出具体的燃料喷雾细节，如喷雾角度、速度、分布等参数，从而深入研究燃烧过程中的物理现象。
但是，数值模拟的结果可能受多种因素的影响，例如模型偏移、边界条件、精度等因素。
近年来，研究人员采用了各种数值模拟方法对喷射燃烧器中的喷雾特性进行了研究。
其中，最常用的数值模拟方法是CFD计算方法（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）。
CFD计算方法可以基于流体的运动方程和热传导方程，对流场进行预测。
目前，国内外研究人员在数值模拟方面的工作主要集中在喷嘴、喷雾、混合和燃烧等方面。
喷嘴方面的数值模拟主要包括单孔喷嘴、多孔喷嘴和空气辅助喷嘴等不同类型的喷嘴。
喷雾方面的数值模拟主要包括喷雾锥形、液膜分布、颗粒分布等方面的研究。
柴油机喷雾燃烧过程试验与数值模拟研究
5月29日培训内容安排•柴油机喷雾燃烧试验和数值模拟研究•计算流体力学CFD在内燃机开发中的应用•柴油机排气系统及尿素还原系统SCR优化设计CFD分析•汽油机排气系统及三元催化器TWC优化设计CFD分析•后处理装置化学反应动力学柴油机喷雾燃烧过程试验与数值模拟研究余皎博士2007-05-29第二期发动机CAE分析技术高级培训班内容提要•柴油机喷雾过程试验研究•柴油机喷雾过程数值模拟•柴油机燃烧过程试验研究•柴油机燃烧过程数值模拟柴油喷雾过程•柴油喷雾是一个瞬态，发生复杂的物理和化学应的多相流过程;•燃油雾化、液滴的破碎，蒸发，燃油与燃烧室壁面碰撞；•燃油混合气在燃烧室空间分布；•燃油与空气混合质量是影响燃烧好坏的关键；•喷雾过程模拟准确与否是燃烧性能模拟好坏的前提；激光诊断技术•Rayleigh Scattering•Planar Laser-inducedFluorescence•Raman Scattering•Mie Scattering喷雾燃烧激光诊断系统Sandia喷雾研究定容装置燃油撞壁过程内容提要•柴油机喷雾过程试验研究•柴油机喷雾过程数值模拟•柴油机燃烧过程试验研究•柴油机燃烧过程数值模拟拉格朗日多相流•气体以连续相方程描述,喷雾液体以离散相方程描述,耦合求解连续相和离散相方程•相同特性的粒子(droplet)属于一个粒子包(parcel),求解连续相和离散相的动量,质量,热量交换,以及求解离散相的运动轨迹•计算时考虑湍流扩散对粒子的影响•拉氏方法同时适用于气液/气固/液固两相流•描述燃油喷雾的主要方法喷雾模型•雾化模型•破碎模型•粒子间相互作用•撞壁模型•沸腾模型•液滴与气体之间的相互作用–多组分蒸发–湍流扩散液滴-气体之间的相互作用•传质–蒸发–沸腾•传热内容提要•柴油机喷雾过程试验研究•柴油机喷雾过程数值模拟•柴油机燃烧过程试验研究•柴油机燃烧过程值模拟Sandia燃烧研究光学发动机直喷式柴油机喷雾发展过程柴油喷雾燃烧新概念模型传统燃烧过程的￠-T图(1)Intake of a premixed charge(2)The charge is compressed(3)The charge is compressed further(4)Infinitesimaly later传统柴油机燃烧与HCCI燃烧区别传统燃烧和HCCI燃烧循环温度对比EGR对滞燃期和燃烧温度的影响内容提要•柴油机喷雾过程试验研究•柴油机喷雾过程数值模拟•柴油机燃烧过程试验研究•柴油机燃烧过程数值模拟柴油机燃烧模型组成•shell自燃模型•柴油燃烧模型•污染物生成模型–NOx模型–Soot模型Shell自燃模型•Shell模型是在退化分枝链锁反应机理基础上提出的8步反应，通过链引发，链传播，线性链中断，二次链中断，退化支链过程来表述自燃过程。
内燃机燃烧过程数值模拟与优化设计
内燃机燃烧过程数值模拟与优化设计近年来，随着科技的不断发展和计算机技术的日新月异，数值模拟成为了燃烧学领域中一项重要工具。
内燃机燃烧过程作为研究的重点，可以通过数值模拟来探索不同的设计方案，从而实现优化设计。
本文将介绍内燃机燃烧过程数值模拟的原理和方法，并探讨如何通过数值模拟来优化内燃机的设计。
一、内燃机燃烧过程的数值模拟方法1. 数值模拟原理内燃机燃烧过程的数值模拟是基于传热、传质和反应等物理过程的方程组。
通过求解这些方程组，可以得到燃烧过程中的各个参数和变量，如温度、压力、燃料浓度等。
数值模拟所采用的方法通常包括有限体积法、有限元法、边界元法等。
2. 求解方法在数值模拟中，对于上述物理方程的求解，有两种主要的方法，即拉格朗日方法和欧拉方法。
拉格朗日方法将流体粒子视为固定，通过追踪流体粒子的运动轨迹来求解方程。
欧拉方法则将流体控制体分成小区域，将物理方程应用于控制体上的平均值来求解方程。
3. 模型构建要进行数值模拟，首先需要构建合适的模型。
内燃机的数值模拟通常包括几个方面的模型，如气缸模型、喷油模型、燃烧模型等。
气缸模型用于描述气缸的几何形状和运动情况，喷油模型用于描述喷油器的工作原理和喷油过程，燃烧模型则用于描述燃烧过程的细节。
二、内燃机燃烧过程数值模拟的应用1. 性能优化通过数值模拟，可以对内燃机进行性能优化。
例如，可以通过模拟不同喷油策略对燃料燃烧速率、热效率、排放等性能指标进行优化。
此外，还可以通过对不同设计方案的模拟比较来确定最佳设计参数，如气缸几何形状、进、排气道形状等。
2. 目标研究数值模拟还可以用于研究特定的问题和机理。
例如，可以通过模拟燃烧过程来研究污染物生成机理，以及探索减少污染物生成的方法。
此外，还可以通过模拟燃烧过程中的流场来研究燃料喷射和混合过程，以及燃烧不稳定性和振荡等问题。
三、内燃机燃烧过程数值模拟优化设计的案例实际上，数值模拟在内燃机燃烧过程的优化设计中已经有了广泛的应用。
数值模拟在燃烧过程中的应用研究
数值模拟在燃烧过程中的应用研究随着工业化的不断发展，燃烧过程已经成为重要能源转化过程。
无论是机械设备还是化学反应，都需要热能和动能。
其中，燃烧过程涉及到一系列的化学反应，流体力学以及传热传质等多个物理学领域。
针对于燃烧过程中的复杂机理以及多参数的调节，数值模拟成为了研究燃烧过程的重要工具。
一、基于数值模拟的燃烧过程分析在数值模拟领域，燃烧过程的分析是较为复杂的。
首先需要对燃烧过程的基本原理有一定的了解。
在燃气与氧气相互冲撞后发生化学反应，产生一系列的热能释放，形成燃烧过程。
因此，燃烧过程的计算需要考虑的因素较多，包括燃气燃料的组成，反应速率，传热传质等因素。
为了模拟燃烧过程，数值模拟涉及到的重要参数包括温度，压力，化学反应速率，物质浓度以及流体动力学等。
其中，燃气与空气之间的物质传递过程需要考虑质量守恒，能量守恒和离子守恒定律。
同时，燃气之间的输运也涉及到动能传递和湍流等因素。
因此，在数值模拟的研究过程中，需要考虑多种因素交互影响的问题。
二、数值模拟在燃烧过程中的应用在燃烧过程中，数值模拟成为了研究的重要工具。
从理论上分析，数值模拟不仅可以提高燃烧过程的效率，同时还可以有效地减少能源的浪费。
基于数值模拟的燃烧过程分析，可以精确计算燃气的组成，温度，压力以及物质传输等参数，并且通过模拟真实环境下的燃烧过程来验证模型的准确性和有效性。
在实际应用中，数值模拟已经得到广泛的应用。
例如，数值模拟可以用于优化锅炉的燃烧设计，减少CO2的排放。
此外，数值模拟还可以用于计算燃料在燃烧过程中的消耗和质量分布，为燃烧过程的控制提供参考。
三、数值模拟在火花点火机制中的应用在数值模拟领域，火花点火机制被广泛应用于内燃机的设计和优化中。
该机制涉及到在燃烧室内瞬时点燃混合物，进而观察燃烧过程中各种参数的变化。
利用数值模拟，可以计算火花点火后混合物的变化，以及扩散、循环、湍流和温度变化等带来的挑战。
在开发内燃机时，数值模拟可以用于研究荷兰燃烧，从而改善发动机的性能，减少排放。
内燃机燃烧过程数值模拟与优化设计
内燃机燃烧过程数值模拟与优化设计当今社会，各种工程技术的发展都是建立在科学研究的基础之上。
其中涉及到的数值模拟技术也越来越成为了各种科学计算和工程设计的重要方法。
而内燃机的燃烧过程作为其中的一个重要研究领域，也越来越需要数值模拟的支持和优化设计的引导。
本文将从内燃机的燃烧过程入手，探讨其数值模拟与优化设计的研究进展和应用热点。
一、内燃机燃烧过程的数值模拟研究内燃机是目前广泛应用于各种交通工具和机械设备中的一种专用发动机。
其最常用的工作方式是利用可燃混合气体在缸内燃烧产生高温高压气体，使活塞在缸内做功。
因此，内燃机的核心技术就是控制燃烧过程，提高热效率和功率输出。
而数值模拟就是实现这一目标的有效途径。
在内燃机的燃烧过程数值模拟中，主要涉及到的问题包括混合气的形成、燃烧反应、温度场和压力场等多个方面。
其中，针对混合气的形成，可以采用CFD（计算流体动力学）模拟手段来分析燃油喷射、空气进入和涡流的复杂相互作用；对于燃烧反应过程，可以通过化学动力学模拟(lateral chemistry)和CFD耦合的方法来预测燃烧速率和燃烧产物；对于温度场和压力场的预测，可以借助于传热学和热力学等相关理论，计算出各个区域的温度和压力分布，从而掌握整个燃烧过程的情况。
近年来，随着数值模拟技术的不断发展和计算机硬件的迅速提高，内燃机燃烧过程的数值模拟在理论研究和工程应用方面都取得了许多重要进展。
比如，对于引擎燃烧的三维数值模拟方法的深入研究，以及在火炬点、火焰前沿、空间分辨率和时间分辨率等方面的改进，使得引擎性能的预测和优化明显提高。
同时，也有很多新型的数值计算模型被开发出来，如人工智能模型、多物理场模型等，这些都为内燃机燃烧过程的精确模拟提供了更多的手段。
二、内燃机燃烧过程的优化设计除了数值模拟分析，在内燃机的燃烧过程优化设计方面也有很多研究者做出了重要的贡献。
从热力学手段到基于实验的优化设计，再到数值模拟和计算优化等方面，都有很多方法和技术被应用到内燃机的燃烧过程优化设计中。
燃油喷雾燃烧的数值模拟研究
燃油喷雾燃烧的数值模拟研究燃油喷雾燃烧是一种重要的燃烧形式，其在内燃机、火箭发动机、热电站等领域有着广泛应用。
为了提高燃烧效率和降低污染物排放，数值模拟研究成为了一种重要的手段。
本文将介绍燃油喷雾燃烧的数值模拟原理、方法和应用。
1. 燃油喷雾燃烧的数值模拟原理燃油喷雾燃烧的数值模拟原理是基于质量守恒、动量守恒、能量守恒方程和液相、气相相互作用原理。
首先，通过欧拉-拉格朗日方法求解连续相和离散相的动量守恒、质量守恒和能量守恒方程，以得到固、液相的速度、浓度和压力场；其次，基于CFL数（Courant–Friedrichs–Lewy）和物质交换机制，利用体积平均法求解质量输运方程、湍流运动方程等液相方程；第三，通过欧拉方法求解气相动量守恒、质量守恒和能量守恒方程，以得到气相的速度、浓度和压力场；最后，利用湍流模型、化学反应机理和界面传热传质模型求解气-液相界面的传质传热和化学反应方程，进而得到燃油喷雾燃烧的数值模拟结果。
2. 燃油喷雾燃烧的数值模拟方法燃油喷雾燃烧的数值模拟方法主要包括欧拉-拉格朗日法、拉格朗日-欧拉法和最小剪切率方法。
欧拉-拉格朗日法是基于对离散相运动和动量输运方程的求解，将粒子运动轨迹和流场关联起来；拉格朗日-欧拉法是基于液相连续性方程和分散相动量方程的得到，通过反演得到液相运动场的分布；最小剪切率方法是基于标准k-ε湍流模型，求解连续相运动方程和干扰剪切率方程，以得到各相的速度场和离散相浓度场。
3. 燃油喷雾燃烧的数值模拟应用燃油喷雾燃烧的数值模拟应用主要有燃烧诊断、喷雾优化、发动机设计、燃料开发等方面。
燃烧诊断是指通过数值计算和实验相结合的方法，对燃烧模型进行分析和诊断，以提高燃烧效率和降低污染物排放；喷雾优化是指对喷雾结构、喷嘴尺寸、燃油的物性参数等进行优化，以改善燃烧效率和减少污染物排放；发动机设计是指对内燃机的结构和参数进行优化，以提高燃烧效率和减少污染物排放；燃料开发是指通过对燃料的化学成分和物性参数进行优化，以改善燃烧过程和降低污染物排放。
燃烧数值模拟方法与应用
燃烧数值模拟方法与应用燃烧是指物质与氧气反应放出能量的过程，广泛应用于能源产生、工业生产和交通运输等领域。
随着计算机技术的发展，燃烧数值模拟方法成为研究燃烧过程的重要工具。
本文将介绍燃烧数值模拟的基本原理、常用方法和应用领域。
1. 燃烧数值模拟的基本原理燃烧数值模拟是利用计算流体动力学（CFD）方法对燃烧过程进行数值求解的过程。
其基本原理是通过对燃烧区域内流场、热场和化学反应进行数值计算，得到燃烧过程中的温度、压力、速度、浓度等参数的分布情况，从而揭示燃烧过程中的关键物理和化学机制。
2. 常用的燃烧数值模拟方法（1）Eulerian-Lagrangian方法：该方法将气相和颗粒相视为两个不同的相，分别使用Eulerian和Lagrangian描述其运动和相互作用。
适用于研究燃烧过程中颗粒物的输运和反应。
（2）Eulerian-Eulerian方法：该方法将气相和颗粒相视为同一相，采用Eulerian框架描述其运动和相互作用。
适用于研究燃烧过程中颗粒物的输运、反应和相互作用。
（3）化学动力学模型：该方法通过数值求解化学反应速率方程，描述燃烧过程中气相和颗粒相中化学物质的生成和消耗过程。
适用于研究燃烧过程中的化学反应机制和物质转化。
（4）湍流模型：该方法通过数值求解雷诺平均Navier-Stokes方程，描述燃烧过程中湍流运动的特性。
适用于研究燃烧过程中的湍流输运和湍流化学反应。
3. 燃烧数值模拟的应用领域（1）燃烧器设计与优化：燃烧数值模拟可以帮助燃烧器设计人员预测和优化燃烧器内部流场和燃烧过程，提高燃烧效率和降低污染物排放。
（2）火灾安全评估：燃烧数值模拟可以模拟火灾过程中的火焰传播、烟气扩散和热辐射等现象，为火灾安全评估提供参考依据。
（3）能源转化与利用：燃烧数值模拟可以模拟燃料在燃烧过程中的转化和能量释放过程，用于优化能源转化和利用技术，如燃煤电厂、内燃机和燃料电池等。
（4）环境污染控制：燃烧数值模拟可以模拟燃烧过程中的污染物生成和传输过程，用于指导环境污染控制措施的制定和实施。
内燃机燃烧技术研究进展及燃烧数值模拟
内燃机燃烧技术研究进展及燃烧数值模拟内燃机是一种将化学能转化为动力能的热机，燃烧技术的研究进展对于提高内燃机的效率、降低排放和改善燃油利用率都具有重要意义。
近年来，随着计算机技术的快速发展，燃烧数值模拟也得到了广泛应用，可以帮助优化燃烧过程，提高内燃机的性能。
燃烧技术的研究进展主要包括以下几个方面：1.燃油喷射技术的改进：燃油喷射技术是影响燃烧效率和排放的关键因素。
近年来，高压共轨喷射技术的发展使得燃油喷射更加精细化，并且减少了喷雾的冷启动时间。
此外，利用多孔介质喷油器可以改善燃油和空气的混合过程，进一步提高燃烧效率。
2.燃烧室设计的优化：燃烧室的设计对于燃烧过程的稳定性和效率起着至关重要的作用。
现代内燃机燃烧室采用了化学动力学模拟和流动模拟相结合的方法来进行优化设计。
例如，采用缸内直喷式燃烧室可以提高燃烧效率，减少不完全燃烧产物的生成。
3.混合气体自燃技术的研究：混合气体自燃技术是近年来研究的热点之一、通过优化混合气体的组成及其在燃烧过程中的分布，可以实现更高的燃烧效率和更低的排放。
例如，利用特殊喷雾系统和增加混合气体的预混程度可以改善燃烧过程中的自燃条件，提高燃烧效率。
4.燃烧数值模拟：燃烧数值模拟是燃烧技术研究中的重要工具。
利用计算流体力学（CFD）方法，可以精确模拟燃烧过程中的流动和化学反应。
通过对燃烧过程的数值模拟，可以确定燃油喷射参数、燃烧室结构等关键参数的最优值，以实现更高的热效率和更低的排放。
总之，内燃机燃烧技术的研究进展及燃烧数值模拟可以帮助优化内燃机的燃烧过程，提高热效率和节能减排。
然而，燃烧技术的研究还存在一些挑战，例如燃油的可再生性和燃烧过程中的污染物生成等问题需要进一步研究和解决。
希望未来能够有更多的研究和创新，推动内燃机燃烧技术的发展。
煤粉燃烧器的煤粉输送及喷嘴设计研究
煤粉燃烧器的煤粉输送及喷嘴设计研究煤粉燃烧器是一种用于将煤粉燃烧成热能的设备。
煤粉输送及喷嘴设计是煤粉燃烧器中重要的研究领域，它对煤粉的输送效率和喷嘴的燃烧稳定性有着直接的影响。
本文将对煤粉输送及喷嘴设计进行详细探讨。
1. 煤粉输送的原理与方法煤粉输送是指将煤粉从储煤仓或煤粉仓输送到煤粉燃烧器的过程。
常见的煤粉输送方法包括压力输送和重力输送。
压力输送是通过气体将煤粉推送到煤粉燃烧器，而重力输送则是利用重力将煤粉从储煤仓或煤粉仓中自然流动到燃烧器。
煤粉输送的关键是保证煤粉的流动性和稳定性。
为此，需要采取一系列措施，如控制输送气体的流速和压力、优化输送管道的内部结构、防止煤粉堵塞等。
此外，还需要根据具体的煤粉性质和输送距离选择合适的输送方法和相应的设备。
2. 喷嘴设计的重要性与要求喷嘴是煤粉燃烧器中的关键组件，它负责将煤粉喷入燃烧区域，并与空气混合形成可燃气体。
喷嘴设计的合理性直接影响到煤粉的燃烧效果和燃烧稳定性。
在喷嘴设计中，需要考虑以下几个方面的因素：2.1 煤粉喷射角度：喷嘴的喷射角度对煤粉的喷射速度和流动方向有着重要影响。
一般来说，较大的喷射角度会增加煤粉的喷射速度，但同时也会增加喷射的弥散程度。
因此，在喷嘴设计中，需要根据煤粉的特性和燃烧器的要求选择合适的喷射角度。
2.2 喷嘴形状：喷嘴的形状对煤粉的喷射效果和喷射均匀性有着重要影响。
一般来说，喷嘴的出口处应具有适当的收敛形状，以增加煤粉的喷射速度和稳定性。
此外，还可以在喷嘴出口处设置一定的分散装置，以减小煤粉颗粒的聚集现象，保证喷射的均匀性。
2.3 喷嘴材料：由于煤粉燃烧时会产生高温和腐蚀性气体，所以喷嘴需要选择耐高温和耐腐蚀的材料。
常用的喷嘴材料有不锈钢、陶瓷等。
3. 研究方法和现有成果要研究煤粉输送及喷嘴设计，需要综合考虑煤粉特性、燃烧器要求、设备结构等多个因素，并利用实验和数值模拟等方法进行分析和验证。
在实验研究方面，可以通过搭建煤粉输送实验装置和喷嘴性能测试装置，对煤粉的输送特性和喷射行为进行实时监测和分析。
燃烧过程的研究及其应用
燃烧过程的研究及其应用燃烧过程是指物质在氧气（或其他氧化剂）的存在下发生氧化反应，放出热能。
燃烧常见于日常生活中的火焰、汽车发动机、火车机车、飞机发动机和燃气轮机等内燃机以及温室效应和氧气利用等领域。
而燃烧过程的研究和应用越来越受到人们的关注，因为它有着非常广泛的应用价值。
燃烧过程的研究可以分为两个方面：实验研究和理论模拟。
实验研究是通过实际的燃烧装置进行测量和记录来获得燃烧过程的细节。
而理论模拟是利用数值方法模拟燃烧过程，以预测和优化燃烧过程。
这两种方法的结合可以更好地理解和改进燃烧过程。
实验研究主要包括以下内容：一、燃烧产品的分析和氧化反应的研究。
二、化学反应动力学的研究。
三、燃料的物理和化学特性研究，例如燃料粒子的尺寸、形状和化学成分等。
理论模拟主要包括以下内容：一、数值计算模拟的方法和原理的研究。
二、燃烧稳定性分析。
三、气动特性分析，在空气动力和瞬态工况下进行数值模拟。
研究燃烧过程的主要目的是改善燃烧效率和减少污染物排放。
燃烧效率可以通过优化燃烧室、燃烧器和喷嘴等燃烧设备来提高。
污染物排放则可以通过引入洁净燃料、喷嘴和循环再生燃气等技术来达到控制。
燃烧过程的研究不仅在理论上有着重要的价值，而且在实践中也有着广泛的应用。
比如在石油工业中，燃烧过程是提高油品提纯品质、实现化学反应、源头治理和防止意外事故的关键。
在能源行业中，燃烧过程是提高能源利用效率的重要方法。
在环保行业中，燃烧过程可以用于减少污染物和废弃物的排放。
总之，燃烧过程的研究和应用有着广泛的发展前景，在各个领域都有着不可替代的作用。
通过不断的研究和优化，我们可以更加高效、安全和环保地利用能源，进一步推进经济的可持续发展。
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燃烧技术的研究方法以及喷嘴数值模拟的步骤及其功能的数值计算
1、喷嘴燃烧技术的研究方法
为了研究开发出高效率、低能耗、少污染的燃烧装置和技术，采用的研究方法包括物理模拟(或称模拟试验)、工程应用和计算机数值模拟等。
1)物理模拟也就是通常采用的模型试验研究，一般包括缩型的总体模化、局部模化和分过程模化。
其中缩型模化如将大型锅炉的燃烧器和炉膛设计成小型试验件，进行冷态和热态试验，姒此结果推广到大型设备上。
如将整台航空燃气轮机置于高空舱里模拟高空状态，录测其性能，则需要庞大、复杂的没备，整个试验耗资巨大。
另外，也可采用局部模化，又可分为局部设备的模化，如单个燃烧器模化、单个喷嘴的模化；以及燃烧过程中的子过程模化，如着火过程、冷却结构物性、水流显影和冷吹风的流动特性试验等。
物理模拟总是希望以小尺寸、低工作参数(压力、流量、温度等)的模型，最经济地获取有关数据和性能。
要使模型和原型中极其复杂的湍流有反应两相流动完全相似，需要维持几个相似准则相等，实际上是难以办到的，只可保留少数假设为重要准则，使实验模型只能定性上与原型相似，甚至产生失真。
例如，水流模拟试验主要应满足雷诺相等；喷嘴模化试验应满足喷雾锥角和燃油分布与真实状态相同或相近，另外燃料相同，雾化质量相同等，往往在喷嘴结构上要进行修改，也难于真实模拟。
除了上述物理模拟弊端外，加之现代燃烧室(特别是高性能航空燃气轮机上的)加工费和试验费用十分昂贵，多方案的试验模拟耗资尤其巨大。
但是人们还在发挥它的作用，仍被采用。
2)工程应用的研究方法燃烧技术的研究更多的是现场的技术改造、设备更新和新产品设计。
这种方法简易且经济，但是当改造和设计方案出现失误时，将会花费更多投入，因此必须在一定技术储备或有所借鉴条件下进行，才稳妥可靠。
3)喷嘴数值模拟电子数字计算机的出现，使得科学研究和]：程设计计算中的复杂问题有了求解的可能性。
20世纪70年代以来，数值模拟研究方法是现代数字计算机、数值分析学、汁算流体力(CFD)数值传热学(NH)、计算燃烧学(CCD)摄新发展和相互结合的结果。
这是二程设计中强有力的工具，它使我们有可能预计流体机械、换热器、各种热动力装置的燃烧器(内燃机、燃气轮机、火箭等)和各种丁业炉等系统中的三维、定常或非定常、单相或多相、湍流、有或没有化学反应的参数的分布及其变化，并预测装置的性能等。
这种方法可用于较大和复杂的系统，也可以很快地得到较准确的结论，且通用性强，因此优于物理模拟。
但是模拟试验可以提供原始数据，建立数据库，才可保证数值计算的准确
性和实用性，因此必须相互结合。
2、喷嘴数值模拟的步骤及其功能
一般数值模拟人致按如下步骤进行：
1)建立基本守恒方程组。
它是由流体力学、传热学、燃烧学等基本原理出发，建立包括连续方程、动量方程、能量方程、组分方程、湍能方程等基本守恒方程组。
这些方程所构成的联立非线性偏微方程组，不能用经典的分析法，而只能用数值方法求解。
2)确定边界条件或初始条件，即按给定的几何形状和尺寸，确定计算域，并给定计算域的进口，轴线(或对称面)、各边壁及自由面处的边界条件。
对于湍流两相流，则应分别给出气相和喷嘴喷雾颗粒相(固定颗粒或雾滴)相关参数。
对于非稳态过程，还需要给出初始条件。
3)选择数学模型或封闭方法。
燃烧是包含化学反应的极其复杂的流动过程，它的具体表现千变万化。
但是，它们都遵循自然界的一毡基本定律，且质量、组分、动量和能量守恒方程组。
而这些方程通常是不封闭的，因此，肯必要采取不同的模化方法(如不同的模型理论)来解决此问题。
然而，人们通过深入的理论研究发现燃烧实际上是一个非常复杂的过程。
燃烧反应可以通过多种渠道影响湍流特性，如燃烧的放热反应使流场中的各种流体发生不同程度的膨胀而引起密度变化，使湍流结构变化，输运系数也发生变化，反过来，湍流也强烈影响化学反应速率。
同样，燃烧器内的宏观流动和湍流脉动与燃料喷射(喷雾喷嘴)．传热及排放等相互影响。
为便于模拟真实过程，人为地将燃烧过程分为许多子过程，由物理概念或某些假设出发，提出了具有一定独立性子模型，形成了一个个独立研究领域。
这些模型包括单相或多相喷射(喷雾)模型、湍流燃烧模型、辐射传热模型、污染物生成模型等。
由于各种燃烧装置使用燃料不同、工作参数不同及工作过程不同，人们必须当今已经提出的种类繁多的喷嘴模型作出选择，使方程组获得要求的准确结果。
4)建立有限差分方程组，用数值法求解偏微分方程组，必须将它们离散化。
一般可以采用多种方法，如有限差分方法(有限容积法)、有限元法、有限分析法等。
大多数情况下采用物理概念清晰、通用性强、易于为初学者掌握的有限差分法。
5)制定求解方法。
目前对单相或两相流已经有各种不同差分方程组求解方法，以及计算技巧，也需要根据具体计算任务作出选择和运用。
6)编写计算程序和调试程序，并将计算结果与实验结果比较，对整个模型和计算方法作出评价、完善，直至获得满意结果。
经过大量算例验证的，具有实用价值的完整计算程序，比一般商业性软件更具有自主产权的价值，可为设计与分析人员提供有力的工具。
遗憾的是完全理想的标准软件包还很少，
还在不断完善之中。
但足，各种燃烧装置的数值模拟计算在许多方面发挥了很大作用，表现在以下方面：
1)模拟燃烧过程，如点火、熄火、火焰稳定，燃烧室中的气流结构、浓度场、温度场，燃料喷嘴喷射，油珠或煤粒的运动、蒸发、燃烧等物埋化学过程；
2)预估不同条件下的燃烧性能，如压力损失、燃烧效率、出口温度场品质、壁温、排放等；
3)用于燃烧室优化设计，即在方案设计和技术设计阶段用于产品性能评估与定型；
4)指导燃烧室试验，减少试验次数，进行故障模拟与分析，节约产品研制经费和缩短研制周期：
5)对燃烧室内复杂的物理化学现象提供了更深刻的认识，导致新的设计概念。
3、燃料喷射燃烧过程的数值计算
从前面慨述中，可以了解到孤立的燃料喷射或喷雾过程，即无化学反应的过程并不是不可采用数值汁算。
对于有反应(即燃烧)的过程，燃料喷射由于受后续过程的相互影响，使得计算结果不真实，不能准确地给出喷嘴所喷射或喷雾的燃料及气流形成的浓度场。
更主要的是湍流两相流的基本方程是不封闭的，气相和雾化喷嘴雾滴(或颗粒)相的应力、热流的关联相以及反应源项都是未知的，必须与后续过程的模型方程联解，才可给出其解。
或许正因为如此，在前面文章的喷雾质量检测的论述中，已经指出早期对液体喷嘴喷雾质量检测及按经验关系式预测结果，很难准确反映燃烧室内两柑并存和相互影响的复杂流动。
因此发展了相移多普勒粒子分析成(PDPA)，并且采用“动态”喷雾物性设备，即有后续过程(掺混、燃烧等)的全面的特性检测设备。
这也可以说是物理模化与数值模拟技术殊途同归，共同为揭示动态喷雾特性提供了更为准确的、深层次的认识。
基于以上原理性分析，本文是以喷嘴技术作为主题，而从前文章及上面的论述不难看出喷嘴技术和燃烧技术(对有反应的过程)是密切相关的，是溶为一体的。
又由于不同燃料、不同燃烧装置的数值计算有其共同的部分，也有不同部分，即有特殊的子模型(块)。
本文仍然采取以不同燃料(或工质)的喷射和燃烧作为纵线介绍数值计算，与一般数值计算专著有些差异，但是从本手册总体内容安排和工程实际应用考虑，义有它的合理性和可操作性。
本文首先以简单的气体燃料喷射燃烧作为开端，全面地概要介绍气体燃料燃烧过程中数值计算所必须具备的基本方程，以及气惫流动、燃烧、传热及污染物生成模型。
在此基础上补充液体燃料破碎、碰壁、蒸发模型，以及两相(多相)流的模型。
对于固体燃料(主要是煤粉)又补充了煤中水分蒸发、热解及焦炭燃烧模型。
这样可以向渎者展示和提供各种燃料喷
嘴喷射燃烧数值计算中需要采用的主要模型。
之所以花费大量篇幅介绍各种模型，这是由于它是数值计算的核心部分，也是数值计算中的主要难点和主要步骤。
为此在选择和介绍这些模型时，力求更为先进、完善和实用。
由于数值计算技术还处于蓬勃发展之中，许多更为先进的理论和模型尚待完善，在此仅作一般性介绍。
至于数值计算方法和具体步骤，以及算例在大量数值计算专著及有关刊物中已有介绍，不再重复。
最后用几个算例展示多组分燃料喷射燃烧过程的数值计算在工程应用和燃烧技术研究中功用和价值。
此部分是作者完成的部分工作内容，仅为抛砖引玉，以引导读者在喷嘴技术和燃烧技术研究开发中更好地运用这一先进手段，推动和促进喷嘴技术的进步。