电弧等离子体炬为辅助热源的煤气化的数值模拟——两相化学反应湍流的数值模拟

【摘要】： 中国具有丰富的煤炭资源，但煤炭利用效率低、环境污染严重，为提高煤炭利用效率，降低燃煤环境污染必须发展煤气化这种煤的“洁净转化技术”电弧等离子体炬为辅助热源的煤气化技术有反应速度快、反应程度高、煤种适应范围广、对环境友好等一系列优点，是一种较为新颖、由前途的煤气化技术。在对现有的化学反应湍流数值模型的总结和研究的基础上，本文对其详细过程描述和机理的数值模拟进行了研究，具体工作包括：研究、消化吸收俄罗斯等离子煤气化的先进理论和经验，分析等离子煤气化一维计算程序，并使用此程序计算分析一种中国煤的气化过程和结果；使用STAR-CD的煤燃烧计算模块对一种等离子体煤气化反应器内部流场进行数值模拟，根据计算分析结果对反应器进行了优化设计，并对不同进口条件下的流动情况进行了计算分析；对煤气化的化学反应湍流作了初步探索研究，使用不同的化学反应模型对这种湍流流动进行了模拟。模拟结果表明：新型反应器的热效率和煤气化率与原反应器相比都有所提高；详细的三维数值模拟可以用于反应器设计的优化；不同的化学反应湍流模型会对湍流的数值模拟结果造成不同的影响，这需要进一步探索。 【关键词】：煤气化 数值模拟 两相流 化学反应湍流
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TQ546
【目录】：

• 1 绪论6-12
• 1．1 煤气化研究的背景6-7
• 1．2 煤气化数值模拟的发展与现状7-10
• 1．3 论文的意义和研究内容10-12
• 2 两相化学反应湍流和煤气化过程的数值模型12-35
• 2．1 两相化学反应湍流12-27
• 2．1．1 湍流两相流的数值模型12-16
• 2．1．2 湍流中的化学反应速率16-18
• 2．1．3 气相反应的数值模型18-24
• 2．1．4 湍流两相化学反应的数值模型24-27
• 2．2 煤气化过程27-35
• 2．2．1 气化的基本物理化学过程27-28
• 2．2．2 挥发分的析出28-30
• 2．2．3 焦炭的非均相反应30-33
• 2．2．4 气相产物的燃烧33-35
• 3 等离子体煤气化的一维计算35-48
• 3．1 等离子体煤气化的一维计算程序的物理模型35-36
• 3．2 计算程序的原理36-43
• 3．3 计算结果和分析43-48
• 4 煤气化的三维数值模拟计算分析及反应器的优化48-62
• 4．1 计算模型的选择48-54
• 4．2 计算结果分析和反应器设计优化54-60
• 4．3 新计算模型的使用及计算结果60-62
• 5 全文总结与展望62-69

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

煤气化的科学发展    张斌;

横河CS3000集散控制系统在Shell煤气化装置中的应用    杨跃;郭飞鸿;计鹏飞;

矿井大型轴流式通风机整机流场的数值模拟    王武亮;张士民;

日本宇部和HighChem公司向中国转让煤气化合成气制聚酯原料技术    

煤气化装置捞渣机故障原因分析及处理措施    李云峰;郑军;

煤气化的科学发展    张斌;

发展循环经济 走新型工业化道路——记山西楼东俊安煤气化有限公司    

KSB工业泵用于印度煤气化装置    

气流床高温煤气脱硫试验研究    董卫果;邓一英;王鹏;戢绪国;

煤制合成天然气发电系统技术和前景分析    王旭;李现勇;

利用超声多普勒技术检测血流的湍流和涡流    汪源源;王威琪;

离心浮升力对旋转方通道内湍流混合对流影响的数值模拟    阳祥;李增耀;陶文铨;

测地声模带状流频率的背景湍流包络的结构及其非线性激发    赵开君;董家齐;严龙文;洪文玉;钱俊;程均;

应用热膜流速仪测量及研究边界层特性    柳绮年;刘彬;李战华;

含被动标量场的可压衰减湍流的直接数值模拟及分析    李新亮;傅德薰;马延文;

湍流、两相流和非平衡流模型统一离散方法及其在超声速燃烧流场模拟中的应用    刘君;

风对建筑物作用的数值模拟    韩志斌;杨志勇;李桂青;

高超声速湍流热流数值模拟    艾邦成;马晖扬;

面向工程应用的湍流结构分析    陈军;佘振苏;

水压机主分配器内进水阀的数值模拟及结构改进    孔祥东;张晓剑;姚静;李立丰;

太原煤气化：六项措施确保安全生产    杜丽红　任晓明

经济低迷使煤气化项目由热转冷    洪韶

晋煤集团托管太原煤气化集团    记者 尤佳

煤气化易主 山西国资整合再下一城    证券时报记者 李小平

投资10亿元的工业煤气化项目正式签约元宝山区    通讯员 马志山　卢世新 李广明

晋煤集团受托“控制”煤气化    早报记者 张飒

确保煤气化项目尽快开工建设    刘光彬

汾西煤气化热电站开工建设    通讯员 要凯朝　齐凯

华能增资煤气化    本报记者 段心鑫

三元煤业托管重组煤气化总公司迈出第一步    记者原腊苗

浮力存在下的层流及湍流流动与传热的数值研究    余徽

常压循环流化床煤气化试验与模型研究    张荣光

海岸、河口区波—流联合作用下三维悬沙数值模拟及其在黄河三角洲的应用    梁丙臣

重力对稀燃弱湍流预混V形火焰的影响    王岳

变构酶生化反应—扩散体系复杂时空自组织的数值模拟与理论分析    张鲁

开口后台阶引射及窄宽度二维台阶绕流的湍流非定常特性实验研究    柯峰

等离子体炬辅助煤气化研究    庞先勇

循环流化床多联供系统试验研究    范晓旭

水泥分解炉内物理化学过程模拟和优化设计研究    黄来

CE/SE方法在内弹道两相流中应用的研究    白桥栋

电弧等离子体炬为辅助热源的煤气化的数值模拟——两相化学反应湍流的数值模拟    孙晋

等离子煤气化动力学研究    王胜

关于煤气化焦油裂解实验及无焦油气化技术的研究    夏明

燃气轮机燃烧室燃烧流场的数值模拟    张顺利

平板和沟槽面湍流边界层拟序结构的大涡模拟    罗志久

轴流泵运行特性的研究    王艳丽

建筑混合通风的模拟研究    刘小波

混流式水轮机转轮内部流场计算研究    冯俊豪

壳牌中国洁净煤业务发展战略研究    赵晶

湍流对大气中传输激光束的影响    李宏升