炉膛燃烧过程混合建模与仿真方法研究

摘要

为了在发电过程仿真及系统分析与优化设计中比较真实地反映锅炉炉膛的燃烧状况,提高仿真分析的精度,本文借助流体动力学数值仿真软件Fluent和过程仿真软件Dymola进行混合建模与仿真方法的研究。利用Fluent,采用非预混模型对江苏泰州电厂1000MW煤粉锅炉炉内的流动、传热、燃烧过程进行数值模拟。针对锅炉的实际情况,模拟两种工况下锅炉的燃烧过程:一种是五层燃烧器投入的额定工况；一种是停用最下层一次风的工况。对比分析这两种情况下温度场的差异,并借助Dymola中的数据表函数将炉膛截面温度分布数据以数据表的形式送入Dymola平台,为发电过程的仿真及控制系统的设计提供重要的数据支撑。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 课题研究现状

1.2.1 炉膛燃烧过程模拟研究的发展

1.2.2 混合仿真的发展现状

1.3 论文的主要研究内容及结构

第二章 Fluent和Modelica/Dymola

2.1 Fluent概述

2.2.1 Fluent的特点

2.1.2 Fluent的应用

2.1.3 一个简单算例

2.2 Modelica/Dymola概述

2.2.1 Modelica/Dymola的特点

2.2.2 Modelica语言的语法结构

2.2.3 Modelica/Dymola软件的应用

第三章 基于Fluent的炉膛燃烧过程模拟

3.1 锅炉介绍

3.2 燃烧过程数值计算的各模型

3.2.1 燃烧机理分析

3.2.2 数值计算中使用的各模型

3.3 减小伪扩散的炉膛网格的划分

3.4 边界条件的设置

3.4.1 确定燃料成分的输入

3.4.2 一、二次风量的计算

3.4.3 其他参数的设定

3.5 炉截面流场分析

3.6 炉内温度场分析

第四章 Dymola调用Fluent数值模拟结果的实现

4.1 function CtoK的介绍

4.2 模块TABLES

4.3 CombiTable2D调用Fluent数值模拟结果的实现

第五章 总结

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况