不同湍流强度下液雾燃烧的直接数值模拟

采用欧拉方法求解气相场,采用拉格朗日方法跟踪液滴颗粒,对液雾燃烧进行了直接数值模拟研究.分析了不同湍流强度下液雾燃烧的液滴蒸发特性和燃烧特性.发现在低混合分数区域,液滴蒸发速率约等于零.当混合分数大于夹层内平均混合分数的时候,液滴蒸发速率随混合分数线性增加.液雾燃烧的着火时间与相同条件下气体混合物的着火时间相比会更长.湍流在混合分数空间中抑制了液体燃料的蒸发,但是能够加强燃料和氧化剂的混合,从而进一步促进化学反应的进行.     

弯管减磨方法的实验研究

在管道弯头内的外侧壁面上布置抗磨肋条 ,观察固相颗粒通过管道时对管壁的磨损 ,比较光滑壁面的弯管和在壁面添加助条的弯管被磨损的情况 ,并初步研究抗磨肋条的优化策略。在 90°弯管的局部范围内布置肋条 ( 10°～ 70°) ,带肋条弯管的减磨效果达 93 .0 2 %。实验结果表明 :在弯管内的外侧壁面上布置抗磨肋条的抗磨策略能明显提高弯管抗磨性能 ;在同一高度下 ,矩形肋条的抗磨效果有比正方形肋条更显著的趋势 ;肋条弯管减磨效果随肋条的数目增多而有变好的趋势     

Computational Modeling of Tangentially Fired Boiler(Ⅰ) Models,Flow Field and Temperature Profiles

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

切向燃烧锅炉的计算模型(Ⅱ)NOx排放

The paper describes numerical and experimental study on reduction of NO~ emissions in a 600 MW tangentially fired boiler furnace under different operating conditions. A simplified NOx formation mechanism model,along with the gas-particle multiphase flow model, is adopted. The prediction yields encouraging results as compared to experimental data.     

不同流道结构质子交换膜燃料电池内传递现象的三维模拟

应用计算流体力学方法，建立了用于模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）传递特性和电化学性能的稳态、等温的三维数学模型。计算了传统流道和交叉梳状流道燃料电池的流场、电流密度和组分浓度等的多维分布。与传统流道的燃料电池相比，交叉梳状流道所产生的电极内强烈的强制对流机理提高了反应物和产物的传输速率，从而改善了电池的极限电流和极化性能等。利用模型估算的极化特性和文献实验结果吻合较好。     

蒙特卡洛法在对冲燃烧锅炉传热计算中的应用

采用蒙特卡洛法求解了某电厂330MW对冲燃烧锅炉炉膛内的温度分布，所得结果与实测值较为吻合，表明了所用计算方法的可靠性；同时，丰富的计算结果为了解和优化大容量对冲锅炉的设计及安全运行提供了重要的参考依据。     

充分发展尾流中粒子运动机制的研究

运用直接数值模拟方法(谱元)对圆柱尾流(Re￡175)进行计算，计算结果与实验结果吻合良好。在获得精确流场基础上，运用拉哥朗日法对充分发展尾流中的粒子(St=4)运动进行研究，同时考虑粒子之间的相互作用。研究发现，粒子在充分发展尾流中集聚于相邻涡团之间区域，该现象很大程度上决定于流场的横向速度分布。此外，粒子扩散分布清晰显示涡团轮廓。从粒子与当地流场相对速度的分布分析中可以得到粒子在尾流中的运动规律：在相邻涡团反向旋转作用下粒子围绕涡团做往复运动。因此粒子在充分发展尾流中的运动可以描述为：一边绕涡团运动，一边随涡团向尾部运动。     

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。     

基于人工神经网络的超临界小火焰模型研究

为了解决超临界小火焰燃烧模型数据库过于庞大,导致计算机内存不足和取值性能下降的问题,提出使用人工神经网络（ANN）进行建库的超临界小火焰/过程变量模型FPV-ANN. 在先验性分析及在超临界水热火焰的大涡模拟计算中发现,FPV-ANN方法在温度、组分和其他目标变量的分布与传统FPV方法得到的结果吻合,说明FPV-ANN方法的准确性与传统FPV方法一致. 由于人工神经网络小火焰库大小只有传统库的1%,FPV-ANN方法在大规模并行计算中消耗更少的计算机内存. FPV-ANN方法的计算速度比传统FPV方法提升了30%. 可以看出,提出的FPV-ANN方法具有更好的计算性能.