流化床技術(shù)模擬方法研究

前言
第一篇 基礎(chǔ)知識(shí)
1 流化床技術(shù)
1．1 流化床技術(shù)概述
1．2 流化床技術(shù)分類(lèi)
1．2．1 按分離器工作溫度分類(lèi)
1．2．2 按分離器結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)
1．2．2．1 采用旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐
1．2．2．2 采用慣性分離器的循環(huán)流化床鍋爐
1．2．2．3 采用組合系統(tǒng)的循環(huán)流化床鍋爐
1．2．2．4 旋渦燃燒分離器的循環(huán)流化床鍋爐
1．2．3 按有無(wú)外置式換熱器分類(lèi)
1．2．4 按物料循環(huán)倍率分類(lèi)
1．2．5 按固體物料循環(huán)方式分類(lèi)
1．2．6 按爐膛壓力分類(lèi)
1．2．7 按工質(zhì)蒸汽壓力分類(lèi)
1．2．8 按鍋爐水循環(huán)的方式分類(lèi)
1．3 流化床反應(yīng)器內(nèi)氣固特性研究
1．3．1 流化床反應(yīng)器內(nèi)氣固流動(dòng)特性研究
1．3．2 流化床反應(yīng)器內(nèi)氣固燃燒特性研究
1．3．3 流化床反應(yīng)器內(nèi)氣固氣化特性研究
2 流化床內(nèi)顆粒動(dòng)理學(xué)理論研究
2．1 顆粒動(dòng)理學(xué)理論概述
2．2 顆粒動(dòng)理學(xué)理論的發(fā)展
2．2．1 顆粒二階矩理論
2．2．2 粗糙顆粒動(dòng)理學(xué)理論
2．3 顆粒動(dòng)理學(xué)理論在流化床中的應(yīng)用
3 流化床內(nèi)氣相大渦模擬方法研究
3．1 大渦模擬方法概述
3．2 亞格子流動(dòng)模型研究
3．3 亞格子反應(yīng)模型研究
3．4 大渦模擬方法在流化床中的應(yīng)用
4 流化床內(nèi)氣固相間作用研究
4．1 氣固相間一階作用力模型研究
4．2 氣固相間二階作用脈動(dòng)能量模型研究
4．3 氣固相間作用模型在流化床中的應(yīng)用
第二篇 應(yīng)用實(shí)例
5 氣相大渦模擬一顆粒相二階矩模型
5．1 引言
5．2 氣相大渦模擬模型
5．2．1 氣相可解尺度質(zhì)量守恒方程
5．2．2 氣相可解尺度動(dòng)量守恒方程
5．2．3 氣相可解尺度能量守恒方程
5．2．4 氣相可解尺度組分守恒方程
5．2．5 氣相亞格子流動(dòng)模型的封閉
5．2．6 氣相亞格子反應(yīng)模型的封閉
5．3 顆粒相速度脈動(dòng)二階矩模型
5．3．1 顆粒速度各向異性分布函數(shù)
5．3．2 顆粒相流動(dòng)控制方程
5．3．3 顆粒相反應(yīng)控制方程
5．4 氣體一顆粒相間作用模型
5．4．1 相間曳力模型
5．4．2 氣固相間二階關(guān)聯(lián)項(xiàng)模型
5．5 壁面邊界條件
5．6 本章小結(jié)
6 流化床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)特性的模擬
6．1 引言
6．2 低質(zhì)量流率提升管流動(dòng)特性分析
6．2．1 模擬工況及條件
6．2．2 模擬結(jié)果與Jiradilok等實(shí)驗(yàn)對(duì)比
6．2．3 瞬時(shí)流動(dòng)特性分析
6．2．4 濃度與速度特性分析
6．2．5 氣相亞格子湍動(dòng)能與耗散分析
6．2．6 顆粒相速度脈動(dòng)二階矩分析
6．2．7 氣相與顆粒相雷諾應(yīng)力型二階矩分析
6．3 高質(zhì)量流率提升管流動(dòng)特性分析
6．3．1 模擬工況及條件
6．3．2 模擬結(jié)果與Herbert等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比
6．3．3 瞬時(shí)流動(dòng)特性分析
6．3．4 氣相亞格子模型比較
6．3．5 氣固相間二階關(guān)聯(lián)模型比較
6．3．6 顆粒碰撞彈性恢復(fù)系數(shù)影響
6．3．7 氣體表觀(guān)速度的影響
6．3．8 顆粒質(zhì)量流率的影響
6．4 本章小結(jié)
7 流化床內(nèi)燃燒過(guò)程特性的模擬
7．1 引言
7．2 流化床潔凈煤燃燒特性分析
7．2．1 煤顆粒燃燒過(guò)程反應(yīng)模型
7．2．1．1 煤熱解反應(yīng)模型
7．2．1．2 碳燃燒反應(yīng)模型
7．2．1．3 揮發(fā)分燃燒反應(yīng)模型
7．2．1．4 NQ排放過(guò)程反應(yīng)模型
7．2．1．5 脫硫過(guò)程反應(yīng)模型
7．2．2 模擬工況及條件
7．2．3 模擬結(jié)果與Topal等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比
7．2．4 煤顆粒燃燒過(guò)程瞬時(shí)結(jié)果分析
7．2．4．1 瞬時(shí)濃度與速度分布
7．2．4．2 瞬時(shí)顆粒相組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布
7．2．4．3 瞬時(shí)氣相組分摩爾分?jǐn)?shù)分布
7．2．4．4 瞬時(shí)氣相與顆粒相溫度分布
7．2．5 煤顆粒燃燒過(guò)程時(shí)均結(jié)果分析
7．2．5．1 時(shí)均濃度與速度分析
7．2．5．2 時(shí)均顆粒相速度脈動(dòng)二階矩分析
7．2．5．3 時(shí)均顆粒相雷諾應(yīng)力型二階矩分析
7．2．5．4 時(shí)均碳燃燒結(jié)果分析
7．2．5．5 時(shí)均揮發(fā)分燃燒結(jié)果分析
7．2．5．6 時(shí)均NOx排放結(jié)果分析
7．2．5．7 時(shí)均脫硫結(jié)果分析
7．2．5．8 時(shí)均氣相與顆粒相溫度分析
7．3 煤一生物質(zhì)混合燃燒特性分析
7．3．1 模擬工況及條件
7．3．2 單純煤燃料模擬結(jié)果及分析
7．3．3 煤與稻殼混合燃燒模擬結(jié)果及分析
7．4 循環(huán)流化床反應(yīng)器二氧化碳捕集特性分析
7．4．1 模擬工況及條件
7．4．2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比
7．4．3 模擬結(jié)果分析與討論
7．5 本章小結(jié)
8 流化床內(nèi)氣化過(guò)程特性的模擬
8．1 引言
8．2 Gerber等的生物質(zhì)氣化過(guò)程模擬研究
8．2．1 生物質(zhì)氣化過(guò)程反應(yīng)模型
8．2．1．1 生物質(zhì)熱解反應(yīng)模型
8．2．1．2 焦油熱解反應(yīng)模型
8．2．1．3 水氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)模型
8．2．1．4 燃?xì)庋趸磻?yīng)模型
8．2．1．5 碳的氣化反應(yīng)模型
8．2．2 模擬工況及條件
8．2．3 模擬結(jié)果與Gerber等實(shí)驗(yàn)對(duì)比
8．2．4 生物質(zhì)氣化過(guò)程瞬時(shí)結(jié)果分析
8．2．4．1 初始流化特性分析
8．2．4．2 瞬時(shí)濃度分布
8．2．4．3 瞬時(shí)氣相組分摩爾分?jǐn)?shù)分布
8．2．4．4 瞬時(shí)氣相與顆粒相溫度分布
8．2．5 生物質(zhì)氣化過(guò)程時(shí)均結(jié)果分析
8．2．5．1 時(shí)均濃度與速度分析
8．2．5．2 時(shí)均顆粒相速度脈動(dòng)二階矩分析
8．2．5．3 時(shí)均氣相與顆粒相雷諾應(yīng)力型二階矩分析
8．2．5．4 時(shí)均焦油熱解過(guò)程分析
8．2．5．5 時(shí)均燃?xì)庋趸治?br />8．2．5．6 時(shí)均碳顆粒燃燒和氣化過(guò)程分析
8．2．5．7 時(shí)均氣相與顆粒相溫度分析
8．3 Loha等的生物質(zhì)氣化過(guò)程模擬研究
8．3．1 模擬工況及條件
8．3．2 與Loha等實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比
8．3．3 流動(dòng)特性分析
8．3．3．1 床料流動(dòng)模型分析瞬時(shí)特性
8．3．3．2 顆粒速度分布時(shí)均特性
8．3．4 反應(yīng)模擬結(jié)果分析
8．3．4．1 瞬時(shí)氣相各組分濃度分布
8．3．4．2 時(shí)均氣相各組分濃度分布
8．3．4．3 生物質(zhì)顆粒濃度分布與溫度場(chǎng)的關(guān)系
8．3．4．4 化學(xué)反應(yīng)速率分布
8．3．5 不同生物質(zhì)氣化模擬結(jié)果及分析
8．4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄 氣相亞格子湍動(dòng)能方程的推導(dǎo)過(guò)程
彩色圖版