大涡模拟在煤粉空气分级燃烧中的应用与实验验证

摘要

利用小型电加热一维炉实验平台开展了煤粉空气分级燃烧实验,继而使用犹他大学的大涡模拟开源软件ARCHES进行了数值模拟.实验表明煤焦的气化反应对空气分级燃烧时还原性气体CO、H2的生成至关重要.大涡模拟的数值计算结果表明:在煤粉射流的喷口区域,湍流效应明显,促进了气体和颗粒间的扩散;而在反应管的后半段,由于轴向气速下降,湍流脉动减弱.大涡模拟数值模拟方法配合合适的煤焦氧化、气化动力学参数,可以准确计算不同工况下的煤粉空气分级燃烧.