湍流扩散燃烧多点δ-PDF模型

对常见的双δ- PDF模型、截尾高斯 PDF模型和β函数 PDF模型比较分析的基础上 ,提出了一种新的用于湍流燃烧的多点 δ- PDF模型。研究和确定了多点 δ- PDF模型的概率分布形状和概率点的数目 ,并用不同特征的算例对多点 δ- PDF模型进行了验证。与截尾高斯 PDF模型的计算结果和实验结果比较 ,该模型的计算结果合理 ,同时它又有待定参数易于确定、计算量较小的特点。

基于泡沫尺寸PDF模型的铜粗选过程加药量预测控制

基于泡沫浮选是一个极其复杂的物理化学过程,难以建立有效的机理模型,其加药量自动控制因没有直接评价参考而难以实现,目前仍以人工通过观察泡沫状况进行控制,药剂消耗大且浮选工况不稳定,为了优化浮选药剂添加量,稳定浮选状态,实现加药量优化控制,提出一种基于泡沫尺寸概率密度函数(PDF)的加药量预测控制方法。通过建立泡沫尺寸PDF模型,以浮选泡沫尺寸分布为控制目标,利用广义预测控制算法逼近目标泡沫尺寸PDF以实现加药量控制。研究结果表明:利用广义预测控制算法可以很好地跟踪泡沫尺寸概率密度函数,实现加药量自动控制。

采用简化PDF模型分析分级气流床气化炉的气化特性

为详细研究分级气化技术的流场特点及气化性能,采用Fluent软件对山西某分级气化炉进行三维数值模拟。计算采用贴体六面体网格划分计算域以降低数值扩散,采用Realizablek-ε模型封闭湍流方程,应用离散相模型(dispersed phased model,DPM)和随机轨道模型(stochastic tracking method,STM)分别模拟颗粒气化过程和考察颗粒受湍流脉动的影响;计算根据简化PDF模型建立燃烧表以建立温度、组分等标量同混合分数间的关系,并由此计算同相气化反应过程。除此之外,还引入用户自定义函数改进了焦炭异相反应模型。通过对分级气化炉流场特性和温度等值面特征的分析,发现分级气化炉中由于二次对冲给氧射流的引入,造成了二次卷吸效应以及冲击射流效应,加强了炉内混合过程,有利于碳转化率的进一步提高。

用简化的联合PDF模型计算CH_4扩散燃烧

在二阶矩的范围内提出了联合的简化的PDF模型,在该模型中,假定联合的PDF满足反应物浓度和温度的三维高斯分布,因此化学反应速率可以很容易的通过积分获得。与其他模型相比,本模型可以方便的应用于湍流预混燃烧和扩散燃烧。为了对该模型进行检验,计算了甲烷的射流扩散燃烧。计算结果表明,相对于EBU,EBU-Arrhenius模型有了很大的改进,特别是轴线上的温度,同时计算结果与实验结果比较相符,表明该模型可以方便的考虑化学反应动力学和湍流扩散的影响。

EBU和PDF模型在燃烧室上的应用

使用FLUENT软件中两种常用燃烧模型———有限速率涡耗散(EBU)模型和PDF模型对高温升燃烧室进行了计算,得到了两种模型下的速度场,温度场等特性,并对结果进行了分析。获得了适合高温升燃烧室计算的模型。

基于PDF模型的阳极焙烧炉仿真分析研究

为了探索阳极焙烧炉在焙烧质量方面存在的问题,研究分析了阳极焙烧炉现场实际情况,进行了模型简化处理和假设。借助商业软件Fluent,根据边界条件和模型近似假设,建立了阳极焙烧炉的物理模型。基于PDF(Probability Density Function)模型,结合计算传热学和计算流体力学的原理和数学模型,对焙烧炉进行了数值仿真分析研究。重点研究了火道内的流场、温度场和浓度场及其在火道内的分布规律,流场、温度场和浓度场之间的关系及其对阳极焙烧质量的影响。分析得到现有焙烧炉炉型存在的不足,

估算医院就诊总费用的PDF模型研究

本文根据全国年龄别人口资料(P)、各种疾病两周患病就诊率(D)及就诊者因每种疾病所支付的平均费用(F),建立一数学模型(PDF模型),推算全国所有医院一年内的总就诊费用.该模型在校正了人口结构、患病率的高低和不同疾病就诊费用差别的基础上,方便、快速、准确地了解某地区全年的医院总就诊费用水平,从而有助于考核政府、企业和个人卫生总支出之间比例的合理性,为卫生投入的决策提供科学依据.

不同PDF模型在超燃冲压发动机数值模拟中的应用

湍流与燃烧相互作用对复杂超声速燃烧流场产生影响,基于设定型PDF(Probability Density Function)模型对其不同分布模型进行研究。考虑温度和组分联合概率密度函数,采用β-PDF和δ-PDF方法对HF2直连式发动机模型进行模拟,并与该发动机风洞试验数据进行对比。结果表明:无论是定量还是定性分析,两种PDF方法的预测结果与实验结果吻合好,说明湍流与化学反应相互作用不能忽略;采用β分布的算例壁面压强分布结果与实验结果吻合更好,燃烧效率更高,更能够捕捉湍流对于化学反应的影响。

简化的联合PDF模型模拟湍流燃烧中NO生成

为克服现有工程中模拟污染物生成模型存在的缺陷,采用简化的联合概率密度函数(PDF)模型预报了甲烷燃烧过程,得到的温度场及反应物和产物浓度场与实验结果相符。在此基础上,采用Zeldovich机理及简化的联合PDF湍流反应模型预报了甲烷燃烧过程中热力型NO的生成,并与实验及Arrhenius模型的预报结果进行了比较。结果表明,简化的联合PDF模型给出的NO分布与实验结果相符,而Arrhenius模型的预报值则远低于实验值。说明简化的联合PDF模型能够综合考虑湍流和反应动力学两方面的影响,合理预报NO的生成过程。

湍流-化学双时间尺度PDF湍流燃烧模型及其检验

高精度航空发动机燃烧室数值模拟需要准确描述湍流和详细化学反应机理之间的强烈非线性相互作用,采用概率密度函数湍流燃烧模型(PDF)的大涡模拟方法(LES)可望达到此目的,现有PDF小尺度混合模型需要考虑化学反应的影响.本文在前人研究基础上,对小尺度混合模型中的混合时间尺度进行了修正,提出3种含湍流-化学反应双时间尺度的PDF模型,在基于LES-PDF方法的Aero Engine Combustor Simulation Code(AECSC)程序基础上,对Sandia实验室的甲烷射流火焰Flame D和Flame E进行了数值模拟,其瞬态结果显示,几种模型都能预测射流火焰的瞬时流动状态.将计算得到的标量平均值统计结果与实验数据进行对比,结果表明,采用算术平均修正的PDF模型计算结果与实验数据最接近.湍流-化学反应双时间尺度PDF模型需要进一步检验.

面向IETM的PDF文档发布模型研究

针对IETM中PDF文档发布需求,提出了技术出版物模型,并对技术出版物模型进行延伸,提出了PDF文档发布模型。该模型对技术出版物结构树进行逻辑转换,生成数据模块顺序清单,依据清单将所有数据模型文件合并为一个XML文档,并结合对应的XSL样式,通过XEP工具生成PDF文档,实现了IETM中从技术出版物直接生成PDF文档。

涡耗散模型和混合分数模型模拟锅炉煤粉掺烧污泥过程的适应性

分别使用组分输运涡耗散模型(EDM)和混合分数PDF模型,对1台100 MW四角切圆锅炉燃烧煤粉和掺烧污泥时,进行炉内流动、燃烧和污染物NOx排放数值模拟研究。研究结果表明:2种模型均能较好地模拟单煤燃烧时炉膛内部温度场和速度场;模拟烟气组分O2和CO2体积分数相接近,均较符合实际情况;EDM方法能较好地模拟水分吸热对炉膛燃烧的影响,在锅炉掺烧不同含水率污泥的燃烧数值模拟方面相比PDF模型更加合理;对比实际锅炉掺烧含水率为56%的不同配比污泥,模拟结果与现场试验结果相符,表明EDM能合理地模拟不同比例的高水分污泥的掺混燃烧。

两相壁面射流PDF方程有限分析方法及数值模拟

提出求解位置-速度相空间中高维两相流PDF(probability density function)方程的有限分析方法,将位置-速度相空间颗粒PDF方程约化到速度空间,并解析求解,颗粒的位置PDF用轨道方法求解.对壁面射流两相流动进行数值模拟,并与颗粒雷诺应力轨道方法进行比较计算,结果优于颗粒雷诺应力轨道方法.

高温空气燃烧的模型比较数值研究

为验证适用于高温空气燃烧过程的燃烧模型,应用EBU模型、E-A模型、PDF模型三种燃烧模型模拟了一个2m×2m×6.25m的高温空气燃烧室的燃烧过程,并根据国际火焰协会的实验数据对模拟结果进行了验证与比较。湍流输运模型和辐射传热模型分别采用了Reynolds应力模型(RSM)湍流模型和离散坐标(DO)辐射传热模型。结果表明,在预测燃烧室温度、燃料组分体积分数和出口NO体积分数上,EBU模型预测值比E-A模型和PDF模型更符合实验测量值。EBU模型是三种模型中最适合模拟高温空气燃烧的燃烧模型。

一种改进的漂移系数模型及其应用研究

对轴对称突扩通道内气粒两相湍流进行了数值模拟研究 ,其中对气相场采用常用的二阶矩模型 ,对颗粒相采用了PDF模型 ,在此基础上给出了一种改进的漂移系数模型 ,用所给出的封闭模型进行了数值计算 ,并与实验结果以及未采用改进模型的PDF模拟结果进行了对比 ,结果表明改进模型能够更准确地预报颗粒脉动 。

大量网络游记文本中热度地名提取方法与实证研究

探讨网络游记文本中的地名使用特征及其研究意义,地名使用状态的定量特征能够反映游客对旅游地景观的认知结构与旅游行为的一般过程。在现有中文分词技术基础上,结合游记文本中的地名使用特点,选用ATF*PDF方法计算特征词汇在整个旅游文本集中使用状态的综合权重,设计了一种基于大量网络游记文本的热度地名自动提取方法,为不使用自定义地名库的旅游地理研究奠定了基础。以游客点评网游记为样本的实验证明,该方法能够实现旅游相关地名的快速提取,地名使用热度越高,提取准确率越高;对地名提取结果的类型结构分析发现了自然和人文旅游地游记在词汇使用方面的共性和差异,指示了旅游文本地名的分布意义及其对旅行过程其他信息解读的潜在价值,预示了网络游记文本在进一步解析旅游者的旅游地认知特征和旅游行为过程方面的科学意义。

天然气部分氧化炉的数值模拟

采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软件AspenPlus的模拟结果吻合。说明模拟结果是准确的,可用于辅助解决实际工程问题。

德士古渣油气化炉的数值模拟

渣油在德士古气化炉中发生非常复杂的不完全燃烧反应,它生成了工业生产合成氨所需的原料气。文中建立了这一过程的数值模拟模型,采用k-e RNG模型来模拟湍流流动,简化的PDF模型来模拟湍流燃烧过程,辐射传热采用离散坐标模型,得到符合生产实际的燃烧模型。

不同同轴空气流速下甲烷射流扩散火焰NO_x的生成特性

对不同同轴空气流速和同轴空气为脉动流时的甲烷湍流扩散火焰NOx排放特性进行了研究,分别采用标量联合概率密度函数(PDF)湍流燃烧模型和涡耗散概念模型(EDC)进行了计算,并与试验值进行了对比.结果表明:EDC模型能较准确地预测NOx的生成,而PDF模型中的mod-ified curl分子混合模型存在一定的缺陷;提高同轴空气流速或当同轴空气流为脉动流时,NOx排放降低;当同轴空气流速提高时,火焰面的标量耗散率提高,由湍流强度增大引起的辐射损失增加,且生成物与空气的快速混合使火焰面变窄,降低了NO的生成,但提高了NO向NO2的转化率;当同轴空气为周期性速度脉动流(频率100 Hz)时,与定常速度相比,时均NOx排放指数降低.

基于燃面耦合传热的固液发动机内流场模拟方法

针对固液火箭发动机中的燃烧流动,建立了一种基于流场与固体燃料之间耦合传热和PDF燃烧模型的通用计算模型。应用该模型计算了二维固液实验发动机燃烧室,得到了燃烧室内部的扩散燃烧和燃面退移速率。计算得到的燃面退移速率与实验结果吻合较好,说明该方法对固液火箭发动机内流场计算有较强的通用性,PDF模型可有效模拟混合发动机中的扩散燃烧过程;简化的一维燃面传热耦合方法可应用到多维计算;该模型可用来模拟固液发动机的内弹道和预示退移速率。