生物質(zhì)與煤混燃的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-19 03:35
化石能源為代表的傳統(tǒng)能源的短缺和日益凸顯的環(huán)境污染問題使得生物質(zhì)能利用與開發(fā)受到關(guān)注。我國(guó)越來越重視工業(yè)生產(chǎn)和燃煤帶來的空氣污染問題,并已經(jīng)開始著力開展生物質(zhì)混燃發(fā)電新技術(shù)研究,此方面研究已經(jīng)取得了部分成果。當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算研究逐漸被科研機(jī)構(gòu)以及工業(yè)企業(yè)所重視,利用其簡(jiǎn)易、快捷而且直觀的特點(diǎn)模擬發(fā)電實(shí)驗(yàn)的燃燒過程,在計(jì)算機(jī)上微調(diào)任一變量模擬實(shí)際燃燒所能達(dá)到的效果,指導(dǎo)方案設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)人力、物力以及財(cái)力的極大節(jié)約。本文主要工作是針對(duì)生物質(zhì)與煤混燃這一燃燒過程,選取實(shí)際燃燒試驗(yàn)臺(tái)的具體尺寸構(gòu)建模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,研究其燃燒特性,重點(diǎn)探究?jī)煞N參混比例的燃燒對(duì)爐內(nèi)流場(chǎng)的影響。數(shù)值模擬過程中選取了一些重要的運(yùn)行參數(shù),將它們作為燃燒模型或是邊界控制條件,用來使模擬更加真實(shí)的爐膛燃燒進(jìn)程。這些參數(shù)包括燃燒爐的尺寸、一、二次風(fēng)入口風(fēng)速、流量、湍流度、燃料供給量、參混比等。數(shù)值模擬所使用的軟件是專業(yè)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件Fluent,調(diào)用實(shí)際實(shí)驗(yàn)的燃料參數(shù),形成燃燒試驗(yàn)的真實(shí)反映。模擬結(jié)果顯示:改變生物質(zhì)的參混比例對(duì)整體混燃效果影響較明顯;生物質(zhì)燃料的加入可以改善著火情況;燃燒狀態(tài)和二次風(fēng)、燃料的配比有明...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景、意義及課題來源
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.1.3 課題來源
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)燃燒利用研究現(xiàn)狀
1.2.2 生物質(zhì)與煤混燃研究現(xiàn)狀
1.2.3 燃燒動(dòng)力學(xué)模擬研究現(xiàn)狀
1.2.4 Fluent軟件在本領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及方法
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 待解決的關(guān)鍵問題
1.3.3 采取的技術(shù)路線
1.3.4 預(yù)期研究結(jié)果
1.4 小結(jié)
第二章 混燃數(shù)值模擬基本原理及方法
2.1 控制方程
2.1.1 偏微分方程
2.1.2 其他輔助限制條件
2.2 湍流燃燒模型
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)k-模型
2.2.2 RNG k-模型
2.2.3 Realizable k-模型
2.3 混燃數(shù)值計(jì)算方法
2.4 本文采用的數(shù)學(xué)模型與物理參數(shù)
2.5 小結(jié)
第三章 混燃數(shù)值模擬
3.1 物理和幾何模型
3.1.1 物理模型
3.1.2 幾何模型
3.1.3 模型簡(jiǎn)化及假設(shè)
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件
3.4 計(jì)算過程
3.5 小結(jié)
第四章 混燃實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 4.2 實(shí)驗(yàn)方法及儀器設(shè)備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器
4.3 試驗(yàn)工況及方案
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)果與討論
5.1 混燃數(shù)值模擬的結(jié)果與分析
5.1.1 爐內(nèi)速度分布
5.1.2 爐內(nèi)溫度分布
5.1.3 爐內(nèi)壓強(qiáng)分布
5.1.4 其他模擬結(jié)果
5.2 混燃實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及與模擬結(jié)果的對(duì)比
5.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比
5.3 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3958172
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景、意義及課題來源
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.1.3 課題來源
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)燃燒利用研究現(xiàn)狀
1.2.2 生物質(zhì)與煤混燃研究現(xiàn)狀
1.2.3 燃燒動(dòng)力學(xué)模擬研究現(xiàn)狀
1.2.4 Fluent軟件在本領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容及方法
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 待解決的關(guān)鍵問題
1.3.3 采取的技術(shù)路線
1.3.4 預(yù)期研究結(jié)果
1.4 小結(jié)
第二章 混燃數(shù)值模擬基本原理及方法
2.1 控制方程
2.1.1 偏微分方程
2.1.2 其他輔助限制條件
2.2 湍流燃燒模型
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)k-模型
2.2.2 RNG k-模型
2.2.3 Realizable k-模型
2.3 混燃數(shù)值計(jì)算方法
2.4 本文采用的數(shù)學(xué)模型與物理參數(shù)
2.5 小結(jié)
第三章 混燃數(shù)值模擬
3.1 物理和幾何模型
3.1.1 物理模型
3.1.2 幾何模型
3.1.3 模型簡(jiǎn)化及假設(shè)
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件
3.4 計(jì)算過程
3.5 小結(jié)
第四章 混燃實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 4.2 實(shí)驗(yàn)方法及儀器設(shè)備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器
4.3 試驗(yàn)工況及方案
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)果與討論
5.1 混燃數(shù)值模擬的結(jié)果與分析
5.1.1 爐內(nèi)速度分布
5.1.2 爐內(nèi)溫度分布
5.1.3 爐內(nèi)壓強(qiáng)分布
5.1.4 其他模擬結(jié)果
5.2 混燃實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及與模擬結(jié)果的對(duì)比
5.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比
5.3 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3958172
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