600MW锅炉炉内流动与燃烧过程的数值模拟

应用Euleriam/Lagrangian方法对四角切向燃烧炉内的流动、传热和燃烧过程者了数值模拟研究。为了获得较好的精确度，以实验数据为参照，进行了ＲＮＧ k－ε模型和 k－ε模型的比较，并采用新的方法对粒子紊流扩散进行了处理。最后，还对温度偏差进行了研究。     

高反照率屋顶对城市热岛及空调能耗的影响

为了研究高反照率屋顶这一城市降温技术对夏季城市热岛效应的缓解作用及对空调制冷负荷的影响,以夏季高温频发的杭州市为例,选取2017年7月22日—28日作为典型高温时段,采用中尺度天气预报模式（WRF）耦合考虑建筑物能量交换的多层城市冠层参数化方案（BEP+BEM）进行数值模拟. 结果表明,反照率为0.85的屋顶使城市区域日均降温0.37 °C,城市热岛强度减小0.21 °C,城市热岛效应得到了一定程度的缓解,空调制冷负荷降低约5.3%;建筑物密集的商业区的降温和节能效果均优于低密度居住区;屋顶反照率与城区2 m气温及空调能耗均线性负相关.     

气固两相流中一种抗磨新方法的数值验证

The present paper intends to introduce a new method for reducing bends erosion from particles impacts:the ribbed bend erosion protection method. Ribs are evenly fixed in the range of 20°-80° on the inner-wall of inside 90° bend and the bend (including ribs) is made of medium carbon steel. Three-dimensional numerical work is performed and the result shows satisfactory agreement with the experimental measurement. Numerical simulation studies the characteristics of axial gas flow along the bend and secondary flow at cross section. Detailed analyses involving the impact velocity and incidence angle of particle- metal (either particle-rib or particle-duct) impact unveil the mechanism of the anti- erosion effect. As a result, predications achieve that the average erosion rate of the ribbed bends is only a third of the bare bend under test conditions and rectangle ribs possess higher anti-erosion effect than square ribs, while the wear distribution pattern remains unchanged after adding ribs onto the bend. All results confirm that the ribbed bend erosion protection method is a simple and effective method for reducing bends erosion from particles impacts.     

coarse-grained CFD-DEM方法在不同流态流化床中的模拟验证

传统CFD-DEM方法的计算量随着系统内颗粒数目的增加而显著增加，coarse-grained CFD-DEM（粗颗粒）方法将若干个真实颗粒打包成虚拟颗粒从而显著减小系统计算量。在coarse-grained CFD-DEM方法进行应用之前，对其进行广泛的验证是有必要的。采用coarse-grained CFD-DEM方法模拟得到不同流态流化床的气固流动特征（固含率、压降、颗粒速度等），与传统CFD-DEM和实验测量吻合较好。另外，系统的计算效率随着粗颗粒放大系数的增加显著提升。研究表明，粗颗粒方法能够以较小的计算精度损失而使计算速度大幅提升，能够适用于大尺度稠密气固流动系统的模拟。     

电站锅炉燃烧器加挡板防止炉内结渣的数值试验研究

用计算机辅助优化数值试验（ＣＡＴ）方法对某电厂６７０ｔ／ｈ锅炉进行了ＣＡＴ优化设计改造，对燃烧器喷嘴装折向挡权前后炉内切圆直径，气流充满度，炉膛出口扭转残余的变化进行了ＣＡＴ研究，探讨用燃烧器喷嘴加装折向挡板以及解决严重结焦问题。     

新型对流换热面的防磨措施—加翅防磨法的研究

本文对新型对流换热面的防磨措施——加翅防磨法作了试验研究和数值计算,分析了影响加翅管防磨性能的各种因素,并和不加翅管作了对比。结果表明,加翅防磨法是一种简单实用、行之有效的防磨措施。     

气—固多相同轴射流的数值模拟和试验

本文提出了一个新的气-固多相湍流运动的模型(脉动频谱随机颗粒轨道模型),它计及了湍流涡团对颗粒扩散作用,并通过体平均方法求出颗粒的速度场和浓度场。同时建立了气-固多相射流试验台,采用激光衍射仪、高速变色频闪摄影法等对气-固多相同轴射流进行了实验研究。实验和上述模型模拟的结果吻合较好。     

质子交换膜燃料电池内电荷传递的数值模拟

为深入研究质子交换膜燃料电池内电荷传递的规律,发展了一个三维的单相流、非等温数学模型,模型考虑了电子在催化层和扩散层、质子在催化层和质子交换膜中的传递。通过计算得到了电池内电位和电流密度的空间分布,分析了不同电极结构参数下电流密度的分布和最终造成的性能差异。结果表明,欧姆电位的下降主要发生在膜相电位,而碳相电位的下降几乎可以忽略不计;电流密度在流道与集电极交界处出现＂火焰形＂累积效应;改变电池的结构对电池性能影响不大,应结合加工成本和电流密度分布综合考虑。     

切向燃烧锅炉炉内NO生成的数值模拟

应用简化的后处理NO生成机理模型及气固多相流动模型,对大型切向燃烧锅炉在3种不同工况下炉内燃烧过程、NO排放进行了讨算机三维数值模拟,同时将计算结果和实验进行了对比,两者吻合程度良好.图5表3参11     

三维混合层中湍流拟序结构对颗粒扩散的影响

对时间发展模式的三维气固两相混合层湍流拟序结构及其对不同尺寸颗粒扩散的影响进行直接数值模拟，对于气相场，应用拟谱方法（Pseudospectral method）直接求解Navier-Stokes方程组；对于颗粒场，对于Lagrangian方法跟踪半场颗粒，针对不同Stokes数的颗粒，分别模拟颗粒场在展向和流向的分布变化，进而分析流场三维大涡结构对不同颗粒扩散的影响，并引入一系列参数，着重定量描述流场展向大涡结构和流向大涡结构对不同尺寸颗粒分布的不同影响。