采用虚拟区域法计算焦炭颗粒非稳态燃烧过程

摘要

本文采用了基于有限元的虚拟区域法在亚颗粒尺度上对焦炭颗粒非稳态燃烧过程进行了数值模拟。基本的控制方程为低马赫数可压缩流动方程及相应的能量和组分守恒方程。基于虚拟区域法的思想将颗粒视为浸入在背景网格中的有限大小区域，在有限元方法的离散方程中引入拉格朗日乘子保证颗粒区域速度场的刚体运动以及能量和组分方程边界条件。各方程采用分离变量求解的分步方法求解。本文给出了计算结果，并与标准算例比较，证明了虚拟域法是可用于气固燃烧模拟的有效方法。