加翅管束防磨性能的数值研究

本文运用计算机辅助数值试验CAT方法,采用多相流动理论和材料力学理论相结合的思想,对加翅管束的防磨性能及影响因素这行了数值研究。数值计算用SIMPLE算法求解绕流加翅管的湍流气相场,应用脉动频谱随机颗粒轨道模型计算颗粒冲击翅管的运动轨迹,并讨论了不同工况下颗粒对单翅管、单翅错列管束的碰撞频率、局部磨损量及磨损量随管子位置的变化情况,得出许多具有工程价值的结果。     

BBD 磨煤机气相流场的数值试验研究

基于４０．５３型直燃式双进双出（ＢＢＤ）磨煤机实际工况条件,首次对ＢＢＤ磨煤机流场进行了热态数值试验研究。通过研究磨煤机的填充率和进出口管道口径的大小,对其内部气相流场的运动规律有一定认识。文中总结出磨煤机内气相流场随磨煤机填充率和进出口管道口径变化的规律,为磨煤机的结构优化设计和实际生产中对磨煤机内部流场进行控制提供了有益的参考。     

切向燃烧锅炉的计算模型(Ⅰ)模型、流场和温度场

In this work, an Eulerian/Lagrangian approach has been employed to investigate numerically the flow characteristics, heat transfer and combustion in a tangentially fired furnace. The RNG (Re-normalization group) κ-ε model and a new method for cell face velocity interpolation based on a non-staggered grid system are employed. To avoid peeudo-diffusion that is significant in modeling tangentially fired furnaces, attempts are made at improving the differential volume scheme. Some new developments on turbulent diffusion of particles are also taken into account.Thus, computational accuracy is improved substantially.     

G20峰会管控措施对杭州空气质量改善效果的评估分析

采用本地化的区域多尺度空气质量模型WRF-CMAQ对杭州市G20峰会保障期间空气质量进行了多种排放情景下的数值模拟,评估管控措施对空气质量的改善效果。同时采用敏感性分析方法对管控措施的改善效果进行分区域、分行业的效果分担研究,并结合2015年排放源清单及气象条件分析了气象因素与人为因素对污染物减排的贡献。结果表明：G20保障措施的实施有效改善了杭州市会期空气质量,会期前采用的应急措施也行之有效;期间杭州空气质量的改善主要来自于杭州本地的污染管控,但对长三角地区进行管控也是必要的;重点行业的管控对改善PM2.5污染状况非常重要;气象条件对杭州市会期空气质量存在着一定影响,但G20保障期间PM2.5和O₃浓度的改善大部分是人为因素的贡献。     

四角切圆锅炉三维贴体坐标的生成及流场的模拟

通过求解计算域上的泊松方程得到四角切圆锅炉的曲线网络。在计算过程中,不断修正边界上的源项,采用有限插值法获得区域内部的源项分布,使边界附近的网络与边界的夹角满足所期望的值。采用该方法可预先安排边界上网格点的疏密,从而达到控制内部区域网络疏密的目的。采用贴体网格进行锅炉流场的计算,可在很大程度上消除伪扩散的影响,计算流场与实验值有较好的吻合。图６参５     

电站锅炉受热面管束防磨技术的研究

运用计算机辅助数值模拟方法,将气固两相流动理论和材料磨损理论相结合,对锅炉受热面管束受含灰气流冲击磨损的机理,防磨措施的防磨效果进行了探讨,为工程实际应用提供了理论依据。     

质子交换膜燃料电池动态过程的数值模拟

为描述质子交换膜燃料电池的动态过程,发展了一个基于计算流体动力学的非稳态、非等温的三维两相流数学模型.应用模型对一蛇形流道结构的质子交换膜燃料电池单体进行了数值计算,得到了电池启动过程中电池阴极侧膜表面温度和电流密度等特征参数的动态过程变化曲线.最后,分析了阴极入口速度、湿度和电池电压阶跃变化后电池特性的动态响应特性.结果表明：电池的启动时间和阶跃响应时间均为秒的数量级,与大多数模型模拟的结果相一致.     

质子交换膜燃料电池两相流动和传递现象的三维数值模拟

为更好地模拟质子交换膜燃料电池内的复杂传递过程,发展了一个三维稳态的、非等温的气液两相流模型,模型综合考虑电池内的流动、传热、传质等过程,以及水的相变过程对电池内传质和温度场的影响.本模型的特性是可以详细地模拟和估计电极电化学动力学,考虑电子在扩散层和催化层,以及质子在膜相中的传递规律.通过数值计算得到了详细的组分浓度、电位和温度等在电池内的空间分布.比较了估算的极化性能与文献中的实验数据,结果表明两者较好地相符合.     

交指状流场质子交换膜燃料电池的数值分析

为研究流场结构设计对电池内的流动、组分传递和电池性能等的影响,建立了一个稳态的三维非等温质子交换膜燃料电池数学模型,应用此模型对一个交指状流场设计的电池单体（电极面积为64 cm ×65 cm）进行了数值研究.数值计算得到了电池的温度、组分质量浓度和局部电流密度等的空间分布,分析了不同电池反应物湿度等对电池特性的影响.结果表明,受传质的影响,沟道下方阴极催化层的温度大于相应沟脊下方的区域;与饱和气流进气的基本工况相比,降低阴极的进气湿度能提高电池的性能,而降低阳极的进气湿度则会导致电池性能的下降.     

不同煤种挥发氮析出过程的数值模拟与试验研究

采用数值模型研究了烟煤、贫煤和无烟煤等不同煤种热解、燃烧过程中挥发分氮的析出、中间含氮产物HCN的生成以及转变为NO的过程。利用有限体积方法对质量、化学组分、动量和热量守恒方程进行离散求解。计算获得了不同煤种的颗粒着火时间、热解过程、孔隙率、HCN和NO生成率等数据,并与沉降炉试验结果进行了比较,分析。