1、會(huì)計(jì)學(xué)1煤粉燃燒煤粉燃燒(rnsho)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型第一頁(yè)，共121頁(yè)。中，人們?cè)陂_(kāi)發(fā)燃燒通用商業(yè)化程序的同時(shí)，將重點(diǎn)放在其涉及的煤的燃燒過(guò)程的機(jī)理研究方面，使各種機(jī)理模型更加接近實(shí)際的應(yīng)用要求。第1頁(yè)/共121頁(yè)第二頁(yè)，共121頁(yè)。4.方法(fngf)可用于復(fù)雜系統(tǒng)，盡管精度尚需提高但仍能得到有益的結(jié)果。5.由于程序的廣泛性，不可能對(duì)各個(gè)子模型給出充分、完整的評(píng)價(jià)，但其總體參數(shù)的評(píng)價(jià)仍是可靠的。第2頁(yè)/共121頁(yè)第三頁(yè)，共121頁(yè)。濃度場(chǎng)、傳熱、傳質(zhì)、流動(dòng)等特性，這表明用數(shù)學(xué)方法來(lái)描述這種過(guò)程是可能的。第3頁(yè)/共121頁(yè)第四頁(yè)，共121頁(yè)。9) 提出合適的優(yōu)化運(yùn)行方式；10) 控制污染物排

2、放的可行措施。第4頁(yè)/共121頁(yè)第五頁(yè)，共121頁(yè)。第5頁(yè)/共121頁(yè)第六頁(yè)，共121頁(yè)。第6頁(yè)/共121頁(yè)第七頁(yè)，共121頁(yè)。物理化學(xué)現(xiàn)象子模型煤顆粒擴(kuò)散兩相流湍流擴(kuò)散煤顆粒蒸發(fā)水份蒸發(fā)氣相湍流氣相湍流氣相回流氣相湍流，旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)氣-煤，顆粒導(dǎo)熱/傳熱對(duì)流傳熱氣-煤，氣-周?chē)椛鋫鳠彷椛鋫鳠犷w粒-顆粒相互作用相間傳輸顆粒揮發(fā)份析出揮發(fā)份析出顆粒焦-氧，蒸汽反應(yīng)異相反應(yīng)顆粒多孔介質(zhì)內(nèi)孔反應(yīng)與擴(kuò)散內(nèi)孔隙傳質(zhì)與擴(kuò)散煤的結(jié)團(tuán)與破碎煤粒形態(tài)變化氣體-揮發(fā)物反應(yīng)湍流燃燒模型污染物形成NOx，SO2生成模型灰渣形成灰渣形成結(jié)灰、除渣、磨損灰，顆粒/壁面相互作用第7頁(yè)/共121頁(yè)第八頁(yè)，共121頁(yè)。第8頁(yè)/共

3、121頁(yè)第九頁(yè)，共121頁(yè)。第9頁(yè)/共121頁(yè)第十頁(yè)，共121頁(yè)。)(pspppphhdtdmdtdimQprpcpQQQ第10頁(yè)/共121頁(yè)第十一頁(yè)，共121頁(yè)。)1 ()(wwjjimwgwjjiwmgimwwmmxdNuxxAnDCNuMmwfjjwhQQm)()(max第11頁(yè)/共121頁(yè)第十二頁(yè)，共121頁(yè)。第12頁(yè)/共121頁(yè)第十三頁(yè)，共121頁(yè)。第13頁(yè)/共121頁(yè)第十四頁(yè)，共121頁(yè)。3/15 . 0Re654. 02ScSh第14頁(yè)/共121頁(yè)第十五頁(yè)，共121頁(yè)。(1) 水份蒸發(fā)時(shí)，顆粒從球體變?yōu)槎嗬怏w，同時(shí)直徑保持不變，顆粒產(chǎn)生結(jié)團(tuán)，結(jié)團(tuán)直徑與初始滴徑相同，同時(shí)也有二次霧

4、化和破碎產(chǎn)生。(2) 顆粒相在分解過(guò)程中， 顆粒從多棱體變?yōu)榻蛐危?對(duì)于煙煤， 膨脹因子=1.1，顆粒在揮發(fā)份不均勻析出時(shí)形成空心球或“C”形球，也可能發(fā)生爆裂破碎。(3) 焦炭反應(yīng)時(shí)，焦粒的尺寸和密度都發(fā)生變化，描述為：顆粒重量WWupp01() (9-36)顆粒直徑ppu01 () (9-37)顆粒密度ppu01() (9-38)式中, Wp 為顆粒重量；u 為顆粒失重率；，滿足：3+=1；等密度變直徑：p=p0，=1/3，=0；等直徑變密度：p=p0，=0，=0。對(duì)于通常不同的煤焦燃燒，可取不同的，來(lái)?；?。 第15頁(yè)/共121頁(yè)第十六頁(yè)，共121頁(yè)。KjkkjkjjkRxmxmvxmt

5、)/(/)()(KKjjRvxt)(第16頁(yè)/共121頁(yè)第十七頁(yè)，共121頁(yè)。vijijijjiSxvvxtv)(第17頁(yè)/共121頁(yè)第十八頁(yè)，共121頁(yè)。vFqvxTKxhvxhtrjijjiii)()()(第18頁(yè)/共121頁(yè)第十九頁(yè)，共121頁(yè)。kjkkjkjjkkjkjkjjkkRxmxmvvmmvmvmvxmmt)()()(kkjjjRvvxt)(第19頁(yè)/共121頁(yè)第二十頁(yè)，共121頁(yè)。viSxvvvvvvvvvvxvvtijjijijjiijijjii)()()()(3232)(ijjiijjiijjiijjiijijxvxvxvxvxvxvp第20頁(yè)/共121頁(yè)第二十一頁(yè)，共1

6、21頁(yè)。hjkkkkjjjjjjSxmhxTkxvhhhhvhvhxhht)()()(第21頁(yè)/共121頁(yè)第二十二頁(yè)，共121頁(yè)。SxxvvVvvxtjjjjjjjj)()(第22頁(yè)/共121頁(yè)第二十三頁(yè)，共121頁(yè)。)(ijjitjitxvxvvvtmttvlyu/第23頁(yè)/共121頁(yè)第二十四頁(yè)，共121頁(yè)。yulvmtyuyulmt2第24頁(yè)/共121頁(yè)第二十五頁(yè)，共121頁(yè)。2)()2/()()(jjiiijiiijijijxvvTgvvvxKvpvvxKvxKtlKCt2/1)(21232221vvvK第25頁(yè)/共121頁(yè)第二十六頁(yè)，共121頁(yè)。lKCGGxKxKvxKtDbijttj

7、ij2/1)()()(lkCtte2/1 ijijiitixvxvxvG)(ittkbxTgG第26頁(yè)/共121頁(yè)第二十七頁(yè)，共121頁(yè)。littiiiSxlxlvxlt)()()()()()()(21CGCkxxvxtkjttjij第27頁(yè)/共121頁(yè)第二十八頁(yè)，共121頁(yè)。ijijijbijijKijijijjijillkkjikkjiGpGGCGpCKvvkCvvxvvkCxvvvxvvt32)32()32()32()()()(321第28頁(yè)/共121頁(yè)第二十九頁(yè)，共121頁(yè)。 tKxvKxCkv vkxGGkkkkjkkb()()() (9-70) txvxCkv vxCkGGCRCk

8、kkkk iklkbf()()()()()/ 1333 (9-71) )()(32)1 (TvgTvgxvvvxvvvkkvvjiiikikjkikiijji (9-72) v TkCv vTxCv TvxCg TiTi kkTkikTi123211()()() (9-73) TRkv TTxkk22 (9-74)第29頁(yè)/共121頁(yè)第三十頁(yè)，共121頁(yè)。第30頁(yè)/共121頁(yè)第三十一頁(yè)，共121頁(yè)。vFqqvxTkxhvxhtcrjijijij)()()()(第31頁(yè)/共121頁(yè)第三十二頁(yè)，共121頁(yè)。)(1000)37. 01 () 1 . 0/ )(/6 . 178. 0(22222COO

9、HgCOOHOHappTpppppKdIKIKIKKdSdIsbasa044)(,第32頁(yè)/共121頁(yè)第三十三頁(yè)，共121頁(yè)。第33頁(yè)/共121頁(yè)第三十四頁(yè)，共121頁(yè)。2/ )(xxxqqq)(2bxaxEqkq第34頁(yè)/共121頁(yè)第三十五頁(yè)，共121頁(yè)。n(qy)的工作量，因?yàn)樾枰蠼飧鲄^(qū)域(qy)間的輻射交換面積，等于是直接求解多個(gè)重積分，占用了大量時(shí)間，所以對(duì)于只有可能分成少數(shù)區(qū)域(qy)的時(shí)候，才有較好的實(shí)用意義。第35頁(yè)/共121頁(yè)第三十六頁(yè)，共121頁(yè)。第36頁(yè)/共121頁(yè)第三十七頁(yè)，共121頁(yè)。第37頁(yè)/共121頁(yè)第三十八頁(yè)，共121頁(yè)。第38頁(yè)/共121頁(yè)第三十九頁(yè)，共121

10、頁(yè)。第39頁(yè)/共121頁(yè)第四十頁(yè)，共121頁(yè)。第40頁(yè)/共121頁(yè)第四十一頁(yè)，共121頁(yè)。第41頁(yè)/共121頁(yè)第四十二頁(yè)，共121頁(yè)。第42頁(yè)/共121頁(yè)第四十三頁(yè)，共121頁(yè)。第43頁(yè)/共121頁(yè)第四十四頁(yè)，共121頁(yè)。第44頁(yè)/共121頁(yè)第四十五頁(yè)，共121頁(yè)。第45頁(yè)/共121頁(yè)第四十六頁(yè)，共121頁(yè)。第46頁(yè)/共121頁(yè)第四十七頁(yè)，共121頁(yè)。第47頁(yè)/共121頁(yè)第四十八頁(yè)，共121頁(yè)。第48頁(yè)/共121頁(yè)第四十九頁(yè)，共121頁(yè)。第49頁(yè)/共121頁(yè)第五十頁(yè)，共121頁(yè)。第50頁(yè)/共121頁(yè)第五十一頁(yè)，共121頁(yè)。第51頁(yè)/共121頁(yè)第五十二頁(yè)，共121頁(yè)。第52頁(yè)/共121頁(yè)第五十三

11、頁(yè)，共121頁(yè)。第53頁(yè)/共121頁(yè)第五十四頁(yè)，共121頁(yè)。第54頁(yè)/共121頁(yè)第五十五頁(yè)，共121頁(yè)。第55頁(yè)/共121頁(yè)第五十六頁(yè)，共121頁(yè)。第56頁(yè)/共121頁(yè)第五十七頁(yè)，共121頁(yè)。第57頁(yè)/共121頁(yè)第五十八頁(yè)，共121頁(yè)。第58頁(yè)/共121頁(yè)第五十九頁(yè)，共121頁(yè)。第59頁(yè)/共121頁(yè)第六十頁(yè)，共121頁(yè)。第60頁(yè)/共121頁(yè)第六十一頁(yè)，共121頁(yè)。第61頁(yè)/共121頁(yè)第六十二頁(yè)，共121頁(yè)。第62頁(yè)/共121頁(yè)第六十三頁(yè)，共121頁(yè)。第63頁(yè)/共121頁(yè)第六十四頁(yè)，共121頁(yè)。第64頁(yè)/共121頁(yè)第六十五頁(yè)，共121頁(yè)。第65頁(yè)/共121頁(yè)第六十六頁(yè)，共121頁(yè)。第66頁(yè)/共1

12、21頁(yè)第六十七頁(yè)，共121頁(yè)。第67頁(yè)/共121頁(yè)第六十八頁(yè)，共121頁(yè)。第68頁(yè)/共121頁(yè)第六十九頁(yè)，共121頁(yè)。第69頁(yè)/共121頁(yè)第七十頁(yè)，共121頁(yè)。等經(jīng)歷變化，在氣相單元邊界上記錄質(zhì)量，動(dòng)量和能量、組分、提供氣相求解的源項(xiàng)，再解氣相場(chǎng)，反復(fù)直到收斂。第70頁(yè)/共121頁(yè)第七十一頁(yè)，共121頁(yè)。第71頁(yè)/共121頁(yè)第七十二頁(yè)，共121頁(yè)。Fdtvdmpp即是顆粒受力的總和(zngh)，一般包括：穩(wěn)態(tài)氣動(dòng)阻力，浮力，虛假質(zhì)量效應(yīng)，Basset力，Magnus效應(yīng)，Saffman升力和熱泳力等，在顆粒反應(yīng)過(guò)程中由于表面質(zhì)量流動(dòng)不均勻引起的推力作用第72頁(yè)/共121頁(yè)第七十三頁(yè)，共121頁(yè)

13、。第73頁(yè)/共121頁(yè)第七十四頁(yè)，共121頁(yè)。提出者名稱主要思想方法Spalding857無(wú)滑移模型顆粒相類(lèi)似于流體相的組分 SIMPLE 法S.L. Soo858小滑移連續(xù)介質(zhì)模型顆粒相為連續(xù)介質(zhì)， 顆粒與流體間存在湍流擴(kuò)散SIMPLE 法Spalding859滑移-擴(kuò)散連續(xù)介質(zhì)模型顆粒相為連續(xù)介質(zhì)， 顆粒與流體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和湍流擴(kuò)散，IPSA 法Growe99分散顆粒群軌道模型單獨(dú)考察顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，無(wú)湍流擴(kuò)散 PSIC 法Smith488和 ABBAS860分散顆粒群顆粒漂移速度和漂移力修正模型以漂移速度或漂移力對(duì)湍流擴(kuò)散進(jìn)行修正， 從而修正顆粒軌跡，歐拉法結(jié)合拉格朗日法Boysan

14、等861分散顆粒群的顆粒半隨機(jī)軌道模型用隨機(jī)的方法確定初始軌道并考慮擴(kuò)散， 歐拉法+拉格朗日法+隨機(jī)法岑可法等862分散顆粒群的脈動(dòng)頻譜隨機(jī)軌道模型以傅氏級(jí)數(shù)來(lái)模擬氣流的湍流脈動(dòng)， 考慮了相對(duì)運(yùn)動(dòng)、脈動(dòng)頻譜、湍流擴(kuò)散和隨機(jī)軌道第74頁(yè)/共121頁(yè)第七十五頁(yè)，共121頁(yè)。Sgradudivt)()(各項(xiàng)相應(yīng)稱為時(shí)間導(dǎo)數(shù)(do sh)項(xiàng)、對(duì)流項(xiàng)、擴(kuò)散項(xiàng)和源項(xiàng)第75頁(yè)/共121頁(yè)第七十六頁(yè)，共121頁(yè)。用數(shù)值方法求解。n. 耦合。構(gòu)成方程組的各方程不互相獨(dú)立，因變量交錯(cuò)地存在于各個(gè)方程中。因此不能直接求解，而必須選代求解。第76頁(yè)/共121頁(yè)第七十七頁(yè)，共121頁(yè)。該方法的任務(wù)是提供一組關(guān)于這些未知

15、量的代數(shù)方程并規(guī)定求解這組方程的算法。第77頁(yè)/共121頁(yè)第七十八頁(yè)，共121頁(yè)。得有可能用比較容易求解的簡(jiǎn)單的代數(shù)方程取代前面提到過(guò)的控制微分方程。第78頁(yè)/共121頁(yè)第七十九頁(yè)，共121頁(yè)。管在網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)非常大的極限條件下，預(yù)計(jì)所有這些可能類(lèi)型的離散化方程將會(huì)給出相同的解。離散化方程的不同形式起因于分布假設(shè)以及推導(dǎo)方法的不同。第79頁(yè)/共121頁(yè)第八十頁(yè)，共121頁(yè)。A固定網(wǎng)格，在容積不斷隨活塞位置變化的區(qū)域B取拉伸式網(wǎng)格，在活塞內(nèi)部區(qū)域C取運(yùn)動(dòng)但相對(duì)位置固定的網(wǎng)格。第80頁(yè)/共121頁(yè)第八十一頁(yè)，共121頁(yè)。第81頁(yè)/共121頁(yè)第八十二頁(yè)，共121頁(yè)。第82頁(yè)/共121頁(yè)第八十三頁(yè)，共1

16、21頁(yè)。的，視問(wèn)題的需要而定。此外網(wǎng)格還可以設(shè)計(jì)為自動(dòng)調(diào)節(jié)的，即所謂自適應(yīng)網(wǎng)格。第83頁(yè)/共121頁(yè)第八十四頁(yè)，共121頁(yè)。第84頁(yè)/共121頁(yè)第八十五頁(yè)，共121頁(yè)。第85頁(yè)/共121頁(yè)第八十六頁(yè)，共121頁(yè)。第86頁(yè)/共121頁(yè)第八十七頁(yè)，共121頁(yè)。CNNSSWWeePPSAAAAALLHHNNSSWWEEPPPPAAAAAAAA第87頁(yè)/共121頁(yè)第八十八頁(yè)，共121頁(yè)。第88頁(yè)/共121頁(yè)第八十九頁(yè)，共121頁(yè)。的初始值。注意這里解差分方程需要的初始值與解微分方程需要的初始條件并非一回事。第89頁(yè)/共121頁(yè)第九十頁(yè)，共121頁(yè)。n ,2222221)(21)(dxdxdxdx222

17、2223)(21)(dxdxdxdxxdxd2)(1322231222)(2)()(xdxd第90頁(yè)/共121頁(yè)第九十一頁(yè)，共121頁(yè)。第91頁(yè)/共121頁(yè)第九十二頁(yè)，共121頁(yè)。第92頁(yè)/共121頁(yè)第九十三頁(yè)，共121頁(yè)。上的復(fù)雜性之外，變分公式的主要缺點(diǎn)在于它的適用范圍有限，因?yàn)槲覀兯信d趣的所有的微分方程都不存在變分原理。第93頁(yè)/共121頁(yè)第九十四頁(yè)，共121頁(yè)。分。這樣做的結(jié)果，我們就得到了一個(gè)包含有一組網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)處的值的離散化方程。第94頁(yè)/共121頁(yè)第九十五頁(yè)，共121頁(yè)。第95頁(yè)/共121頁(yè)第九十六頁(yè)，共121頁(yè)。w分量的網(wǎng)格點(diǎn)位于網(wǎng)格P的與z方向垂直的界面的中心。因此，在同一個(gè)

18、三維積分區(qū)域內(nèi)就有四組不同的網(wǎng)格交錯(cuò)排列。第96頁(yè)/共121頁(yè)第九十七頁(yè)，共121頁(yè)。第97頁(yè)/共121頁(yè)第九十八頁(yè)，共121頁(yè)。第98頁(yè)/共121頁(yè)第九十九頁(yè)，共121頁(yè)。第99頁(yè)/共121頁(yè)第一百頁(yè)，共121頁(yè)。第100頁(yè)/共121頁(yè)第一百零一頁(yè)，共121頁(yè)。p；n. 求出速度校正值u和v，校正速度分布，但不用p校正壓力分布；n. 如果需要，求解(qi ji)其它變量的方程；n. 重復(fù)上述第2至第7步，直至收斂。第101頁(yè)/共121頁(yè)第一百零二頁(yè)，共121頁(yè)。燃燒程序時(shí)，可以根據(jù)進(jìn)氣是預(yù)混的還是未混合的來(lái)選擇(xunz)兩種不同的方法。迭代直接開(kāi)始去計(jì)算需要的平衡態(tài)解或化學(xué)動(dòng)力學(xué)解。這樣迭代計(jì)算，如果收斂且計(jì)算結(jié)果合理，則可將輻射換熱加入到循環(huán)之中，最后，要利用各個(gè)模型的最精確的公式，得到滿足全部方程及邊界條件的最終穩(wěn)定解。第102頁(yè)/共121頁(yè)第一百零三頁(yè)，共121頁(yè)。第103頁(yè)/共121頁(yè)第一百零四頁(yè)，共121頁(yè)。第104頁(yè)/共121頁(yè)第一百零五頁(yè)，共121頁(yè)。第105頁(yè)/共121頁(yè)第一百零六頁(yè)，共121頁(yè)。第106頁(yè)/共121頁(yè)第一百零七頁(yè)，共121頁(yè)。第107頁(yè)/共121頁(yè)第一百零八頁(yè)，共121頁(yè)。第108頁(yè)/共121頁(yè)第一百零九頁(yè)，共121頁(yè)。第1