煤粉湍流燃烧的LES-FDF数值模拟研究

煤炭是我国目前最重要的一次能源，同时煤炭又是大气污染的主要污染源。因此发展高效低污染的燃煤技术始终是一项重要的课题。本项目结合煤粉湍流燃烧过程中的物理化学过程特点以及LES和PDF方法的自身优势，建立比较完整的综合描述煤粉湍流燃烧及燃烧生成物的LES-FDF模型，该模型将气固多相反应流流场中气固两相的大尺度流场、亚网格尺度湍流脉动和有限速率化学反应等统一起来解决，综合考虑大涡模拟亚网格尺度下煤粉颗粒的运动扩散特性、气体组分的分子间扩散和化学反应特性、焦炭燃烧以及燃烧生成物的输运特性等。在此基础上，发挥数值模拟的优势，对煤粉湍流燃烧过程进行模拟研究。为优化改进煤粉燃烧设备和运行参数，发展高效低污染的燃煤技术提供理论基础。