300MW燃煤电厂热力系统仿真研究

基于过程系统工程的建模和仿真原则,针对某电厂300MW燃煤机组开发了一套稳态热力学仿真系统,并详细阐述了模型建立的基本思路和方法,通过改变输入参数、负荷和环境条件,仿真电厂在不同工况下的运行特性．结果表明：系统仿真所获得的结果与实际电厂的性能测试数据相比误差不超过2％;通过仿真可获得主要物流、能流的热力学参数（包括质量流量、温度、压力、比焓、比熵等）和主要设备的运行参数（包括汽轮机和泵的等熵效率、加热器端差、热传导系数等）,为燃煤电厂的实际运行优化、炯分析、热经济学分析等提供基础数据．     

燃烧烟气中铅反应的量子化学计算方法

应用量子化学从头计算和密度泛函理论的不同方法和有效核势基组,对含铅燃烧烟气中分子的几何结构、反应的焓变及熵变进行了计算。将计算结果与美国国家标准技术局的实验数据相比较,以验证量子化学计算所用的理论水平和基组的有效性.结果表明,B3PW91方法/Stevens基组组合最好,其次为B3LYP方法/Stevens基组和QCISD方法/Stevens基组组合。     

NO_x生成湍流反应率的二阶矩-PDF数值模拟

将对 NOx 生成湍流反应率模拟的二阶矩模型和设定 PDF模型结合起来 ,提出一种氮氧化物生成湍流反应率的二阶矩 - PDF模型 ,以兼顾解决工程问题的合理性和经济性 ,并对甲烷空气燃烧中的 NOx 生成进行了数值模拟     

燃煤过程亚微米颗粒形成过程的模拟

燃煤中的亚微米颗粒的形成主要经历成核、冷凝和凝并3个过程．通过对颗粒的分布作出一个合理的对数正态分布假设，运用矩方法求解颗粒的通用动力学方程，来研究颗粒的尺寸分布情况．数值计算结果表明，对于不同初始分散性的颗粒，在成核、冷凝和凝并作用下，颗粒的数密度先增大后减小，颗粒的平均体积先减小后增大，分散性先增大后减小，最终趋于一致的均匀程度．对各单个过程的比较结果显示，凝并的作用最大，成核的作用只在颗粒形成的初期，冷凝的作用最小．     

煤燃烧过程中矿物质形态分布特性

采用化学热力平衡分析方法研究了在煤燃烧和气化过程中产生的烟气里矿物质元素的形态及分布．压力 １× １０～５Ｐａ下．温度 １０７３Ｋ～２ ０７３ Ｋ温度范围里，研究了煤种 Ⅱ中 Ｎａ．Ｆｅ和Ｓｉ等矿物质在还原性气氛及氧化性气氛的烟气中的化学形态和分布．着重探讨了环境气氛和温度对矿物质元素在烟气中的形态和分布的影响．化学热力平衡分析结果表明，矿物质在还原气氛下的蒸发量要大于氧化气氛下的蒸发量．尤其是 Ｆｅ元素和Ｓｉ元素在还原气氛下的蒸发量要远远大于氧化气氛下的蒸发量．不同环境下．煤灰中的矿物质的化合和迁移特性也不同，导致最后的产物也不同．     

叶轮偏心引起的气流激振力的研究

介绍了叶轮偏心引起的气流激振的机理和国内外开展研究工作情况 ,重点探讨了 Alford力中效率系数β的影响因素和应用条件 ,分析了各种研究方法的优缺点 ,提出了作者的观点并指出应加强叶栅内部流动及叶尖间隙变化对级效率影响的研究     

格子 Boltzmann 模型的边界条件分析

本文研究格子Boltzmann方法中实现速度边界条件的六种格式 ,对它们的精度和稳定性进行了分析和比较。通过对二维Poiseuille流、Couette流和Womersley流的模拟 ,验证了各种格式的精度和稳定性     

用实验和概率密度函数方法研究NH_3－NO－O_2－N_2柱塞流中NO_x和N_

本文利用实验和求解化学热力学参数联合概率密度函数输运方程的方法，即概率密度函数（ＰＤＦ）方法，研究并计算了ＮＨ_３－ＮＯ－Ｏ_２－Ｎ_２柱塞流中ＮＯ_ｘ及Ｎ_２Ｏ的生成反应。ＰＤＦ方法具有精确计算非线性化学反应速率的优势，很适合进行湍流燃烧中污染物生成反应的理论研究。本文采用差分和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ相结合的方法求解ＰＤＦ的输运方程，并考虑了详细的化学反应机理（共１９个组分，７３个基元反应）。计算结果和相应的实验数据进行了相互比较，二者较为吻合。结合实验和计算结果，分析了该柱塞流中影响ＮＯ－ｘ及Ｎ_２Ｏ生成的主要基元反应和控制参数。     

单区静电除尘器捕集烟尘过程的数值模拟

通过得到烟尘的颗粒尺度谱(PSD)演变过程的详细信息来定量描述静电除尘器(ESP)对烟尘的捕集过程,此时需要同时考虑静电力、流体对颗粒的水平输运力和颗粒横向湍流和布朗扩散作用等烟尘捕集机制。发展事件驱动常体积法来求解考虑烟尘捕集的通用动力学方程以得到颗粒尺度谱的演变过程。对于典型的火电厂单区ESP进行的数值模拟结果表明：ESP对直径大于10mm的烟尘具有良好的捕集效果,也能有效脱除直径小于0.02mm 的烟尘,但是对粒径范围在0.02~10mm的烟尘的除尘效率相对较低;这种"U"型分级除尘效率主要是由于颗粒自身惯性力与静电力之间的相互竞争的结果;布朗扩散机制对任何尺度颗粒的捕集效果影响很小;减小气流输运速度和增加电场强度有利于任何粒径的烟尘颗粒的脱除。     

四角切圆炉膛等温流场的数值模拟

本文介绍了一个采用湍流双方程模型用于模拟四角切圆炉内等温流场的计算程序，并将计算结果和实验结果作了详细比较，其效果是十分令人满意的，足以满足工程要求。