颗粒简化成核、烧结及成长过程的数值模拟

摘要

通过编制C语言程序在CFD商业软件FLUENT中引入颗粒动力学模型,实现对颗粒成长的数学模拟.首先在FLUENT中计算得到丙烷与空气反应的湍流火焰场(含四氯化钛氧化反应),在此基础上将气体中的颗粒或者颗粒聚集块看成一种假定的气体组分,忽略颗粒相对流体的影响,通过UDF导入颗粒模型进行计算,对颗粒尺寸进行了预测,结果显示该模型对颗粒尺寸的预测与实验数据相差不大.进一步分析了火焰温度、氧化剂流量等对生成颗粒或者颗粒聚集块尺寸的影响,结果表明:温度越高颗粒成长越快,单位空间内氧化产物越多越容易长大.