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摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 高挥发分固体燃料流化床拔头技术
1.3 高挥发分固体燃料热解特性
1.3.1 低阶煤热解
1.3.2 低阶煤与生物质共热解
1.3.3 煤热解动力学
1.4 气固两相流动的CFD模拟
1.4.1 双流体模型
1.4.2 相间曳力模型
1.4.3 非球形颗粒的数值模拟
1.5 循环流化床内流动和反应的CFD模拟
1.6 文献总结与本论文研究内容
1.6.1 文献小结
1.6.2 本论文研究内容
第2章 低阶煤与生物质热解特性
2.1 实验部分
2.1.1 实验样品
2.1.2 实验方法
2.2 单一燃料热解特性
2.2.1 热解过程分析
2.2.2 热解产物析出特性
2.2.3 升温速率的影响
2.3 两种燃料共热解特性
2.3.1 掺混比的影响
2.3.2 共热解过程协同效应探讨
2.4 热解动力学特性
2.5 本章小结
第3章 颗粒数字化与格子Boltzmann方法耦合的相间曳力模拟
3.1 数值模拟方法
3.1.1 颗粒的数字化
3.1.2 格子Boltzmann基本方程
3.1.3 空间离散化和松弛过程
3.1.4 亚格子湍流模型
3.1.5 流体与颗粒间边界耦合
3.2 单颗粒绕流特性
3.2.1 单颗粒曳力系数
3.2.2 绕流计算域
3.2.3 球形颗粒绕流特性
3.2.4 非球形颗粒绕流特性
3.3 颗粒群绕流特性
3.3.1 无量纲曳力的定义
3.3.2 颗粒分辨率的影响
3.3.3 颗粒群的曳力特征
3.4 本章小结
第4章 曳力对流化床内气固流动CFD模拟的影响
4.1 实验部分
4.2 数学模型
4.3 三种典型曳力模型
4.3.1 经验曳力模型
4.3.2 直接数值模拟曳力模型
4.3.3 结构系数曳力模型
4.4 模拟结果与讨论
4.4.1 网格无关性验证
4.4.2 床层压降分布
4.4.3 颗粒体积分数
4.4.4 颗粒轴向速度
4.4.5 颗粒质量流量
4.5 本章小结
第5章 循环流化床内气固两相流动与热解的数值模拟
5.1 模型描述
5.2 网格无关性验证
5.3 模拟结果的实验验证
5.4 循环流化床气固两相流动
5.4.1 循环流化床内瞬时流动特性
5.4.2 提升管内流动特性
5.4.3 鼓泡床内流动特性
5.5 循环流化床颗粒循环特性
5.5.1 模拟工况
5.5.2 系统压力平衡分析
5.5.3 颗粒直径对循环流率的影响
5.5.4 颗粒藏量对循环流率的影响
5.5.5 操作气速对循环流率的影响
5.6 流化床内低阶煤热解过程的CFD数学模型
5.6.1 控制方程
5.6.2 本构方程
5.6.3 热解集总动力学模型
5.7 流化床内低阶煤的热解特性
5.7.1 模拟对象
5.7.2 模拟结果与讨论
5.8 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
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