煤粉燃烧数值原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
∞
T 表示的是颗粒沿着其运
′ u′ p u p (t + s)
0
(u ′ )
p
2
ds
(2 13) T 值越大就表明颗粒在流动过程中处于湍
积分时间与颗粒的湍流扩散率正比
流状态时间越长 由上式可知颗粒的湍流扩散率可写作 ui′u′j T 对于在流动区域中具有良好跟踪性 相间滑移速度接近于零 的细小颗粒 颗
ρp 为颗粒密度 Re =
d p 为颗粒直径
Re 为相对雷诺数 颗粒雷诺数
ρd p | up − u | µ
曳力系数 C D 可采用如下的表达式 CD = a1 + a2 a 2 + Re Re (2 12) 当流动
对于球形颗粒 状态为湍流时
在一定的雷诺数范围内 上式中的 a1 , a 2 , a 3 为常数 [13] 使用流体的时均速度 u 通过轨迹方程
3
上海交通大学硕士学位论文
参数的评价仍是可靠的 需要指出的是 明 这些基础前提有可能是不准的 而其正确性又得不到直接证
因此在整个模型的应用中 必须小心的结合实验数据 运用数值模拟方法来 从另一个角度来看 虽然燃烧过程中包含着复杂的
估价模型的精确性与可靠性
微观过程 但其宏观特性却呈现出明显的规律性 包括宏观的温度场 速度场 浓度场 行的 数值模拟的工作可以获得一般实验方法无法得到的信息 包括求出燃烧室的 温度分布和壁面热流分布,分析其热工况情况 括各股气流的混合 流速 湍流和回流情况 的反应过程经历 分析积灰 反应混合情况 求解气相流畅 分析流动工况 包 传热传质 流动等特性 这就表明用数学方法来描述这些过程是切实可
因此可
湍流模型 气体 其表达
的两个输运方程
(2 1) Sφ 是由气相引
4
上海交通大学硕士学位论文
起的源项或汇相
S p φ 是由固体颗粒引起的源相
其中φ 代表所有的气相变量 混合分数 f 及
如速度的三个分量 u v w 压力 P 其脉动均方值 g 和比焓 h 等
湍流动能 k 及其耗散率
改变φ 的形式
G 是能量产生率 混合分数方程
ε = CD k 2 / l
div( ρUf ) = div(
µeff
σ f ) + S pf
(2 7)
混合分数的脉动均方值方程 ∂f 2 ∂f 2 ∂f 2 div( ρUg ) = div( gradg ) + C g 1 µeff + + − C g 2 ρεg / k σg ∂x ∂y ∂z µeff (2 8)
在本文中 采用欧拉
即把气相作为连续性介质 在欧拉坐 在拉格朗日坐标系中描述 并考虑
标系中描述 把煤粉颗粒相作为离散相物质 两相间的质量 动量和能量的相互作用
通过积分拉氏坐标系下的颗粒作用力微分方程来求解离散相颗粒 液滴或气泡 的轨道 颗粒的作用力平衡方程 颗粒惯性 作用在颗粒上的各种力 在笛卡尔
坐标系下的形式 X 方向 为 du p g ( ρ − ρ) = FD ( u − u p ) + x p + Fx dt ρp 其中 FD ( u − u p ) 为颗粒的单位质量曳力 FD = 其中 18µ CD Re ρp d 2 24 p u 为流体相速度 u p 为颗粒速度 µ 为流体动力粘度 其中 (2 11) ρ 为流体密度 其定义为 (2 10)
8
上海交通大学硕士学位论文
毫秒级到几分钟 热解速率和挥发气体的释放量与煤粉颗粒的尺寸
煤种及升温
曲线有关 由于燃烧过程的复杂性 因此现阶段的模型都是实际过程的一定程度 的近似 本文采用两步竞争反应模型(Kobayashi 模型) 来模拟煤的热解过程 该
模型认为煤的热解为一对平行的不可逆化学反应 R1 = A1 e − (E1 / RT p ) R2 = A2 e − (E 2 / RTp ) 其中 R1 , R2 是竞争性析出速率常数 (2 17) (2 18) 它们在不同的温度范围内控制着析出速率
已有商业化应用软件的出现 现有的模型方法的发展已开始走向实用 最近
的研究中 人们在开发燃烧通用商业程序的同时 将重点放在其涉及的煤的燃烧 机理研究方面 目前 使各种机理模型更加接近实际的应用要求
国内外已有不少学者对炉内的燃烧过程进行了数值模拟 如澳大利亚
的 Boyd 等人[4]采用 k å 模型对一台 500MW 四角切圆燃烧煤粉炉进行了数值模 拟 德国斯图加特大学的 Hein 教授等开发的 AIOLOS 程序[5] 美国的杨伯翰大
动提供了基础 欧拉
欧拉方法[5] 在欧拉 欧拉方法中 不同的相被处理成互相贯穿的连续介质 一种相所
占的体积无法再被其他相占有 颗粒相和连续相都占有一定的体积分数 总和为 1 从各相的守恒方程可以推导出一组方程
6
这些方程对于所有的相都具有类似
上海交通大学硕士学位论文
的形式 欧拉 方程
从实验得到的数据可以建立一些特定的关系 从而能使上述方程封闭 拉格朗日方法中 流体相被处理为连续相 直接求解时均纳维- 斯托克斯 离
方程 19.2-1 来计算
7
上海交通大学硕士学位论文
颗粒的轨道
在随机轨道模型中
沿着颗粒轨道在积分计算程中 这样
颗粒轨道
方程中的流体速度为瞬时速度u + u ′(t )
就可以考虑颗粒的湍流扩散 湍流对颗粒的随机性影响就可
通过这种方法计算足够多的代表性颗粒的轨迹 以得到考虑.
颗粒湍流扩散的计算应用了积分时间尺度T 的概念 动轨迹 ds 处于湍流运动状态所经历的时间 T =∫
µt = Cµ ρk 2 / ε 式中 µ 为层流粘性系数
在计算炉内的燃烧过程时 流动方程和化学反应方程间的耦合通过密度和粘性系 数来进行
２．２．２ 多相流模拟
在实际的煤粉燃烧过程中 必须要处理气相及煤粉颗粒相 在气 固两相流 中 连续气体流动中有离散的固体粒子 计算流体力学的进展为深入了解多相流 目前有两种数值计算的方法处理多相流 欧拉 拉格朗日方法和
两个速率常数按照不同的加权值组合构成了总析出速率的表达式
t t mv (t ) = ∫0 (α1 R1 + α2 R2 ) exp − ∫0 ( R1 + R2 )dt dt (1 − f w ,0 )m p, 0 − ma
上海交通大学硕士学位论文
第二章 煤粉燃烧的数值模拟原理
２．１ 煤粉燃烧数值模拟简介
在过去的 30 多年时间里 人们对煤粉燃烧过程的数值模拟予以很大的重视 随着电子计算机的迅速普及 现代数学的发展 用数值方法模拟燃烧系统中流动 传热传质 前 化学反应等过程已成为可能 并在工程问题中得到推广和应用[3] 目
粒的积分时间尺度就变为流体的拉格朗日积分时间尺度 TL TL = C L k ε 并且难以确定
可近似为 (2 14)
其中 CL 是未知量
通过比较具有良好跟踪性能颗粒的扩散率 对于 k − ε 模型以及由其衍生
ui′u′j T 和由湍流模型计算得到的标量扩散率 υt σ 的各种湍流模型 我们就得到 k TL ≈ 0.15 ε 对于雷诺应力模型[14] k TL ≈ 0.30 ε 对于 k − ω 模型
学开发的 PCGC 程序[6][7] 英国帝国理工大学的 Lockwood 等人[8]均对煤粉锅炉的 燃烧过程进行了数值模拟 我国的清华大学 华中理工大学 浙江大学等高校也
先后开发了煤粉锅炉燃烧过程的数学模拟软件 这些工作为定量的分析炉内燃烧 过程提供了理论依据 算手段的提高 并基本上可满足工程上的需要 随着计算机性能增强和计
计算燃烧学将能更准确的预报炉内燃烧过程
发展煤粉燃烧数值模型的关键在于以下几点 1 能否用目前广泛通过实验研究的单颗煤粒的特性数据预示出整个颗粒群的特 性; 2 3 有限的稳态的实验数据是否可以用于预示非稳态或准稳态过程的特性 煤燃烧过程的主要控制因素是各个环节的速率 只要对这些速率控制过程进 行描述就可以对整个过程进行描述 4 对简单的系统做了估价的数值方法可用于复杂系统 能得到有益的结果 5 由于程序的广泛性 不可能对各个子模型给出充分 完整的评价 但其总体 尽管精度尚需提高但仍
上述的方程共同构成了一组封闭的方程组 给定适当的定解条件 运用恰当 的数值方法就能求出描述湍流状态的数值解了
5
上海交通大学硕士学位论文
Sui =
∂ ∂ ui ∂ µeff + ∂xi ∂xi ∂x j
∂uj ∂ ∂ uk µ + µ eff eff ∂x j ∂xk ∂x k
∂p + ρgi − ∂x i
2 9
能量产生率 G k 由如下方程式 Gk = ∂u j ∂ui + µt ∂xi ∂x j 2 k µt = Cµ ρ Γε = Γlam + Γt ε ∂ui ∂x j σε 1.3;σf = σg = σh = 0.7; C = 2.80; C g 2 = 1.92
分析出 加以介绍
颗粒焦与氧的异相反应 气体与挥发物反应及污染物生成等 下面分别
２．２．１ 气体流动
锅炉炉内的气体流动为三维湍流反应流 其平均流可视为稳态流动 以用通常的守恒方程进行描述 对于湍流流动采用通用的 k 流动模型包括三维的连续性方程 动量方程以及 k 和 式可用如下形式的微分方程表示 div ( ρuφ) = div ( Γ gradφ) + S φ + S pφ 方程 2 1 包括对流项 扩散项和源项三部分 Γ 是扩散系数
湍动能方程 k 方程 µ div ( ρUk ) = div eff gradk + Gk − ρε σk 湍动能耗散率方程 方程 ε div ( ρUε ) = div (Γk gradε ) + (Cε 1G − Cε 1 ρε) k 2 5 2 6 中
3
2 5
2
6
方程式
k 表示湍流脉动动能的平均值 Γk 是 k 的扩散系数 是动能耗散率
其他的常数项常采用如下的数值 Cµ = 0.09 Cε1 = 1.44 Ｃε 2 =1.92;σk ＝１．０
g1
动量方程的源相 Sφ 包括体积力 在速度 w 的方向上还包括重力项 K 和 方程的源项包含了湍流产生项 S pφ 是由于气相场中存在固体颗粒而产生的源项
对连续性方程来说 该项是颗粒的质量变化项 对动量方程而言 则是由于颗粒 与气体之间的相互阻力及颗粒的热解挥发而引起的动量源项 了这一源项 湍流粘性系数 µeff = µ + µt µeff 由 k 湍流模型通过有效粘性系数来计算 即 K 和 方程中忽略
从而合理组织气流流动 求出颗粒 分析合理的
结渣和磨损过程 求解气相组分分布
了解燃料变化对锅炉总体运行的影响 开展低 NOx 控制的研究
采取控制污染物排放的可行措施
２．２ 数学模型
煤粉燃烧包括物理和化学的过程 其中的物理化学现象有 煤颗粒扩散 蒸 发 气相湍流 回流 气体与煤颗粒的传热 颗粒颗粒相互作用 煤颗粒的挥发
２．２．３ 挥发份释放
(2 15)
(2 16)
把ω = ε k 代入方程(2 14)即可
燃烧及焦炭的燃烧
煤粉燃烧包括以下三个主要步骤 燃尽
挥发份释放 热解
挥发份燃烧
焦炭
当煤粉进入炉膛加热时 首先释放出煤中所含的 H2O,随着温度的升高 放出 CO H2
再逐渐释
CH4 这样的挥发份气体 煤的热解程度是不同的 热解时间从几
可以得到以下的微分方程组 这些
方程组共同构成了流动计算模型的方程 [9][10][11[12] 连续性方程 div ( ρU ) = S p φ 动量方程 div ( ρu i µeff ) = div (µeff gradu ) + S ui + S p φ 能量方程 µ div ( ρUh) = div eff σ gradT − QR + S ph h 式中 h 是比热焓 k 是导热系数 T 是温度 QR 是容积热源产生率 (2 4) 2 3 (2 2)
而离散相是通过计算流场中大量的粒子 气泡或是液滴的运动得到的
散相和流体相之间可以有动量 质量和能量的交换
但是忽略颗粒与颗粒之间的 煤
相互作用 该方法的一个基本假设是 作为离散的第二相的体积比率应很低 粉燃烧过程中满足此条件 粒子或液滴运行轨迹的计算是独立的
它们被安排 煤和液体燃
在流相计算的指定的间隙完成 这样的处理能较好的符合喷雾干燥 料燃烧 和一些粒子负载流动 拉格朗日方法
T 表示的是颗粒沿着其运
′ u′ p u p (t + s)
0
(u ′ )
p
2
ds
(2 13) T 值越大就表明颗粒在流动过程中处于湍
积分时间与颗粒的湍流扩散率正比
流状态时间越长 由上式可知颗粒的湍流扩散率可写作 ui′u′j T 对于在流动区域中具有良好跟踪性 相间滑移速度接近于零 的细小颗粒 颗
ρp 为颗粒密度 Re =
d p 为颗粒直径
Re 为相对雷诺数 颗粒雷诺数
ρd p | up − u | µ
曳力系数 C D 可采用如下的表达式 CD = a1 + a2 a 2 + Re Re (2 12) 当流动
对于球形颗粒 状态为湍流时
在一定的雷诺数范围内 上式中的 a1 , a 2 , a 3 为常数 [13] 使用流体的时均速度 u 通过轨迹方程
3
上海交通大学硕士学位论文
参数的评价仍是可靠的 需要指出的是 明 这些基础前提有可能是不准的 而其正确性又得不到直接证
因此在整个模型的应用中 必须小心的结合实验数据 运用数值模拟方法来 从另一个角度来看 虽然燃烧过程中包含着复杂的
估价模型的精确性与可靠性
微观过程 但其宏观特性却呈现出明显的规律性 包括宏观的温度场 速度场 浓度场 行的 数值模拟的工作可以获得一般实验方法无法得到的信息 包括求出燃烧室的 温度分布和壁面热流分布,分析其热工况情况 括各股气流的混合 流速 湍流和回流情况 的反应过程经历 分析积灰 反应混合情况 求解气相流畅 分析流动工况 包 传热传质 流动等特性 这就表明用数学方法来描述这些过程是切实可
因此可
湍流模型 气体 其表达
的两个输运方程
(2 1) Sφ 是由气相引
4
上海交通大学硕士学位论文
起的源项或汇相
S p φ 是由固体颗粒引起的源相
其中φ 代表所有的气相变量 混合分数 f 及
如速度的三个分量 u v w 压力 P 其脉动均方值 g 和比焓 h 等
湍流动能 k 及其耗散率
改变φ 的形式
G 是能量产生率 混合分数方程
ε = CD k 2 / l
div( ρUf ) = div(
µeff
σ f ) + S pf
(2 7)
混合分数的脉动均方值方程 ∂f 2 ∂f 2 ∂f 2 div( ρUg ) = div( gradg ) + C g 1 µeff + + − C g 2 ρεg / k σg ∂x ∂y ∂z µeff (2 8)
在本文中 采用欧拉
即把气相作为连续性介质 在欧拉坐 在拉格朗日坐标系中描述 并考虑
标系中描述 把煤粉颗粒相作为离散相物质 两相间的质量 动量和能量的相互作用
通过积分拉氏坐标系下的颗粒作用力微分方程来求解离散相颗粒 液滴或气泡 的轨道 颗粒的作用力平衡方程 颗粒惯性 作用在颗粒上的各种力 在笛卡尔
坐标系下的形式 X 方向 为 du p g ( ρ − ρ) = FD ( u − u p ) + x p + Fx dt ρp 其中 FD ( u − u p ) 为颗粒的单位质量曳力 FD = 其中 18µ CD Re ρp d 2 24 p u 为流体相速度 u p 为颗粒速度 µ 为流体动力粘度 其中 (2 11) ρ 为流体密度 其定义为 (2 10)
8
上海交通大学硕士学位论文
毫秒级到几分钟 热解速率和挥发气体的释放量与煤粉颗粒的尺寸
煤种及升温
曲线有关 由于燃烧过程的复杂性 因此现阶段的模型都是实际过程的一定程度 的近似 本文采用两步竞争反应模型(Kobayashi 模型) 来模拟煤的热解过程 该
模型认为煤的热解为一对平行的不可逆化学反应 R1 = A1 e − (E1 / RT p ) R2 = A2 e − (E 2 / RTp ) 其中 R1 , R2 是竞争性析出速率常数 (2 17) (2 18) 它们在不同的温度范围内控制着析出速率
已有商业化应用软件的出现 现有的模型方法的发展已开始走向实用 最近
的研究中 人们在开发燃烧通用商业程序的同时 将重点放在其涉及的煤的燃烧 机理研究方面 目前 使各种机理模型更加接近实际的应用要求
国内外已有不少学者对炉内的燃烧过程进行了数值模拟 如澳大利亚
的 Boyd 等人[4]采用 k å 模型对一台 500MW 四角切圆燃烧煤粉炉进行了数值模 拟 德国斯图加特大学的 Hein 教授等开发的 AIOLOS 程序[5] 美国的杨伯翰大
动提供了基础 欧拉
欧拉方法[5] 在欧拉 欧拉方法中 不同的相被处理成互相贯穿的连续介质 一种相所
占的体积无法再被其他相占有 颗粒相和连续相都占有一定的体积分数 总和为 1 从各相的守恒方程可以推导出一组方程
6
这些方程对于所有的相都具有类似
上海交通大学硕士学位论文
的形式 欧拉 方程
从实验得到的数据可以建立一些特定的关系 从而能使上述方程封闭 拉格朗日方法中 流体相被处理为连续相 直接求解时均纳维- 斯托克斯 离
方程 19.2-1 来计算
7
上海交通大学硕士学位论文
颗粒的轨道
在随机轨道模型中
沿着颗粒轨道在积分计算程中 这样
颗粒轨道
方程中的流体速度为瞬时速度u + u ′(t )
就可以考虑颗粒的湍流扩散 湍流对颗粒的随机性影响就可
通过这种方法计算足够多的代表性颗粒的轨迹 以得到考虑.
颗粒湍流扩散的计算应用了积分时间尺度T 的概念 动轨迹 ds 处于湍流运动状态所经历的时间 T =∫
µt = Cµ ρk 2 / ε 式中 µ 为层流粘性系数
在计算炉内的燃烧过程时 流动方程和化学反应方程间的耦合通过密度和粘性系 数来进行
２．２．２ 多相流模拟
在实际的煤粉燃烧过程中 必须要处理气相及煤粉颗粒相 在气 固两相流 中 连续气体流动中有离散的固体粒子 计算流体力学的进展为深入了解多相流 目前有两种数值计算的方法处理多相流 欧拉 拉格朗日方法和
两个速率常数按照不同的加权值组合构成了总析出速率的表达式
t t mv (t ) = ∫0 (α1 R1 + α2 R2 ) exp − ∫0 ( R1 + R2 )dt dt (1 − f w ,0 )m p, 0 − ma
上海交通大学硕士学位论文
第二章 煤粉燃烧的数值模拟原理
２．１ 煤粉燃烧数值模拟简介
在过去的 30 多年时间里 人们对煤粉燃烧过程的数值模拟予以很大的重视 随着电子计算机的迅速普及 现代数学的发展 用数值方法模拟燃烧系统中流动 传热传质 前 化学反应等过程已成为可能 并在工程问题中得到推广和应用[3] 目
粒的积分时间尺度就变为流体的拉格朗日积分时间尺度 TL TL = C L k ε 并且难以确定
可近似为 (2 14)
其中 CL 是未知量
通过比较具有良好跟踪性能颗粒的扩散率 对于 k − ε 模型以及由其衍生
ui′u′j T 和由湍流模型计算得到的标量扩散率 υt σ 的各种湍流模型 我们就得到 k TL ≈ 0.15 ε 对于雷诺应力模型[14] k TL ≈ 0.30 ε 对于 k − ω 模型
学开发的 PCGC 程序[6][7] 英国帝国理工大学的 Lockwood 等人[8]均对煤粉锅炉的 燃烧过程进行了数值模拟 我国的清华大学 华中理工大学 浙江大学等高校也
先后开发了煤粉锅炉燃烧过程的数学模拟软件 这些工作为定量的分析炉内燃烧 过程提供了理论依据 算手段的提高 并基本上可满足工程上的需要 随着计算机性能增强和计
计算燃烧学将能更准确的预报炉内燃烧过程
发展煤粉燃烧数值模型的关键在于以下几点 1 能否用目前广泛通过实验研究的单颗煤粒的特性数据预示出整个颗粒群的特 性; 2 3 有限的稳态的实验数据是否可以用于预示非稳态或准稳态过程的特性 煤燃烧过程的主要控制因素是各个环节的速率 只要对这些速率控制过程进 行描述就可以对整个过程进行描述 4 对简单的系统做了估价的数值方法可用于复杂系统 能得到有益的结果 5 由于程序的广泛性 不可能对各个子模型给出充分 完整的评价 但其总体 尽管精度尚需提高但仍
上述的方程共同构成了一组封闭的方程组 给定适当的定解条件 运用恰当 的数值方法就能求出描述湍流状态的数值解了
5
上海交通大学硕士学位论文
Sui =
∂ ∂ ui ∂ µeff + ∂xi ∂xi ∂x j
∂uj ∂ ∂ uk µ + µ eff eff ∂x j ∂xk ∂x k
∂p + ρgi − ∂x i
2 9
能量产生率 G k 由如下方程式 Gk = ∂u j ∂ui + µt ∂xi ∂x j 2 k µt = Cµ ρ Γε = Γlam + Γt ε ∂ui ∂x j σε 1.3;σf = σg = σh = 0.7; C = 2.80; C g 2 = 1.92
分析出 加以介绍
颗粒焦与氧的异相反应 气体与挥发物反应及污染物生成等 下面分别
２．２．１ 气体流动
锅炉炉内的气体流动为三维湍流反应流 其平均流可视为稳态流动 以用通常的守恒方程进行描述 对于湍流流动采用通用的 k 流动模型包括三维的连续性方程 动量方程以及 k 和 式可用如下形式的微分方程表示 div ( ρuφ) = div ( Γ gradφ) + S φ + S pφ 方程 2 1 包括对流项 扩散项和源项三部分 Γ 是扩散系数
湍动能方程 k 方程 µ div ( ρUk ) = div eff gradk + Gk − ρε σk 湍动能耗散率方程 方程 ε div ( ρUε ) = div (Γk gradε ) + (Cε 1G − Cε 1 ρε) k 2 5 2 6 中
3
2 5
2
6
方程式
k 表示湍流脉动动能的平均值 Γk 是 k 的扩散系数 是动能耗散率
其他的常数项常采用如下的数值 Cµ = 0.09 Cε1 = 1.44 Ｃε 2 =1.92;σk ＝１．０
g1
动量方程的源相 Sφ 包括体积力 在速度 w 的方向上还包括重力项 K 和 方程的源项包含了湍流产生项 S pφ 是由于气相场中存在固体颗粒而产生的源项
对连续性方程来说 该项是颗粒的质量变化项 对动量方程而言 则是由于颗粒 与气体之间的相互阻力及颗粒的热解挥发而引起的动量源项 了这一源项 湍流粘性系数 µeff = µ + µt µeff 由 k 湍流模型通过有效粘性系数来计算 即 K 和 方程中忽略
从而合理组织气流流动 求出颗粒 分析合理的
结渣和磨损过程 求解气相组分分布
了解燃料变化对锅炉总体运行的影响 开展低 NOx 控制的研究
采取控制污染物排放的可行措施
２．２ 数学模型
煤粉燃烧包括物理和化学的过程 其中的物理化学现象有 煤颗粒扩散 蒸 发 气相湍流 回流 气体与煤颗粒的传热 颗粒颗粒相互作用 煤颗粒的挥发
２．２．３ 挥发份释放
(2 15)
(2 16)
把ω = ε k 代入方程(2 14)即可
燃烧及焦炭的燃烧
煤粉燃烧包括以下三个主要步骤 燃尽
挥发份释放 热解
挥发份燃烧
焦炭
当煤粉进入炉膛加热时 首先释放出煤中所含的 H2O,随着温度的升高 放出 CO H2
再逐渐释
CH4 这样的挥发份气体 煤的热解程度是不同的 热解时间从几
可以得到以下的微分方程组 这些
方程组共同构成了流动计算模型的方程 [9][10][11[12] 连续性方程 div ( ρU ) = S p φ 动量方程 div ( ρu i µeff ) = div (µeff gradu ) + S ui + S p φ 能量方程 µ div ( ρUh) = div eff σ gradT − QR + S ph h 式中 h 是比热焓 k 是导热系数 T 是温度 QR 是容积热源产生率 (2 4) 2 3 (2 2)
而离散相是通过计算流场中大量的粒子 气泡或是液滴的运动得到的
散相和流体相之间可以有动量 质量和能量的交换
但是忽略颗粒与颗粒之间的 煤
相互作用 该方法的一个基本假设是 作为离散的第二相的体积比率应很低 粉燃烧过程中满足此条件 粒子或液滴运行轨迹的计算是独立的
它们被安排 煤和液体燃
在流相计算的指定的间隙完成 这样的处理能较好的符合喷雾干燥 料燃烧 和一些粒子负载流动 拉格朗日方法