粉体燃料附壁燃烧及熔融特性研究和模型构建

粉状燃料直接燃烧是工业上普遍采用的能源转化和利用方式，在粉体燃料燃烧过程中，炉内壁面附近颗粒的聚集以及复杂的附壁燃烧行为是导致炉膛内重度结渣、燃烧工况恶化的重要根源之一，目前，其内在机理尚不能充分把握，也缺乏有效的预测和抑制方法。本课题以理论模型分析为主，通过炉内不同特性颗粒的识别和追踪、渣层熔融及炉膛壁面边界条件的动态模化、附壁燃烧和空间燃烧的耦合计算等方法，完成近壁颗粒聚集、附壁燃烧和渣层熔融等复杂过程的模型化，并与目前常规的颗粒运动、热解以及气相燃烧等模型集成，构建较为完善的粉体燃烧计算模型和方法，并通过试验验证其有用性。项目重点进行以下几个关键科学问题研究：（1）颗粒附壁燃烧机制及模拟方法；（2）渣层熔融特性研究与模型化；（3）模型的植入和整体计算框架的精度及负荷优化。研究结果对揭示炉内结渣机理、开发有效的结渣防治技术、提高CFD辅助设计水平具有重要的学术价值和工程指导意义。