《粉煤燃烧与气化》求取 ⇩

第1部分多相流动系统的基础3

第1章多组分平衡态3

1.均匀的气相平衡态3

1.1吉布斯函数最小值法4

1.2 极值方程的Newton—Raphson解6

2.凝聚相11

3.热化学性质13

4.计算技术14

5.推荐方法16

6.符号17

7.参考文献19

第2章多组分守恒方程20

1.雷诺输运定理20

2.连续方程24

2.1气相组分的连续方程24

2.2 在气体—颗粒混合物中的气相连续方程27

2.3 分散相连续方程29

2.4 总体连续方程30

3.动量方程30

3.1气相动量方程30

3.2 在气体—颗粒混合物中的气相动量方程33

3.3 分散相动量方程35

3.4 整体的动量方程37

4.能量方程38

4.1气相能量方程38

4.2 在气体—颗粒混合物中的气相能量方程42

4.3 分散相能量方程45

4.4 总体能量方程51

5.控制方程提要51

6.控制方程的宏观形式53

6.1连续方程54

6.2 动量方程55

6.3 能量方程58

7.输运系数61

7.1技术基础62

7.2 输运系数方程64

8.符号70

9.参考文献74

第Ⅱ部分速率变化过程78

第3章湍流78

1.湍流特性78

2.雷诺方程组及其封闭问题79

3.湍流模型81

3.1平均速度场封闭问题81

3.2 平均湍流能量封闭问题83

3.3 平均雷诺应力封闭问题85

3.4 湍流系数86

4.推荐方法86

5.符号87

6.参考文献88

第4章气相化学动力学90

1.均相反应速率表示式90

2.非均相反应速率表示式:关联指标92

3.湍流燃烧模型95

3.1模型1 局部均相有限化学反应速率模型96

3.2模型2 化学平衡条件下有限速率的微观混合模型97

3.2a 关联指标的估算101

3.2b 对于粉状燃料的改进研究102

3.3 模型3 聚合或分离模型,或称“Monte Carlo”模型103

4.推荐的方法104

5.计算方法104

5.1化学动力学校正方程的解107

5.2 初始的估算值108

6.符号111

7.参考文献113

第5章粉煤火焰中的辐射传热115

1.历史背景115

2.在工业炉中的传热116

3.辐射的基本概念117

3.1辐射117

3.2 强度117

3.3 发射系数119

3.4 吸收系数和散射系数120

4.颗粒散射光学123

4.1颗粒尺寸参数125

4.2 颗粒形状参数126

4.3 折射系数126

4.4 角散射截面127

4.5 总散射截面127

4.6 散射效率因子127

4.7 吸收效率因子128

4.8 散射系数和吸收系数129

5.辐射传递方程129

6.问题的简化130

7.辐射传递方程的解132

7.1Hottel的区域法133

7.2 Monte Carlo法133

7.3 扩散近似法133

7.4 通量法134

8.辐射组分光学和辐射性质135

8.1光学性质135

8.2 平衡温度138

8.3 平均射线长度138

8.4 边界条件139

9.符号140

10.参考文献143

第6章气体—颗粒流动147

1.颗粒的扩散147

2.颗粒阻力151

2.1稳态气动阻力151

2.2 浮力154

2.3 虚假质量效应155

2.4 Basset 力156

2.5 Magnus 效应156

2.6 Saffman升力157

3.气体—颗粒传热158

3.1气体和颗粒之间的对流传热158

3.2 辐射传热159

4.气体—颗粒间的传质160

5.符号160

6.参考文献163

第Ⅲ部分煤的特性和反应速率168

第7章煤的一般性质168

1.煤的形成和变化168

2.煤的分类170

3.煤的物理和化学性质171

4.参考文献181

第8章快速热分解182

1.引言182

2.实验结果183

2.1实验方法184

2.2 数据184

3.热分解模型193

3.1一般的简化假设193

3.2 动力学模型194

4.提要197

6.符号198

6.参考文献199

第9章炭以及碳的非均相反应203

1.引言203

2.炭与氧气的反应207

3.炭与二氧化碳的反应212

4.炭与水蒸汽的反应217

5.炭与氢气的反应221

6.符号223

7.参考文献224

第10章挥发份的燃烧229

1.引言229

2.甲烷的氧化反应231

3.其他碳氢化合物的氧化反应233

4.总体反应235

5.建议237

6.符号244

7.参考文献245

第11章粉煤燃烧时污染物质形成的机理和动力学249

1.引言249

2.碳黑微粒(Soot)250

3.含氮的污染物质252

3.1大气中的固定氮气253

3.2燃料氮256

3.2a 结构和释放256

3.2b 气相化学动力学261

4.无机物形成的污染266

4.1煤灰的特性和矿物学266

4.2 飞灰形成的机理269

4.3 氯和强碱金属273

5.含硫的污染物274

5.1结构和释放275

5.2 气相化学动力学278

6.在气化器中的污染281

6.1燃料氮的气化282

6.2 无机物和颗粒物质284

6.3 燃料硫的气化284

6.4 提要285

7.符号286

8.参考文献287

第12章粉煤反应过程的模拟296

1.一般探讨296

2.粉煤的模型方程302

2.1煤的反应速率302

2.1a 煤脱去挥发份的反应302

2.1b 碳的氧化304

2.2 碳氢化合物的氧化305

2.3 水份的蒸发306

2.4气体—煤颗粒之间的输运速率306

2.4a 对流—导热传热306

2.4b 对流—扩散传质308

2.5 混合气的性质309

2.6 煤的物理性质和参数311

3.符号314

4.参考文献316

第Ⅳ部分煤转换过程的数学模拟问题322

第18章—维系统的模型322

1.粉煤—空气火焰的传播322

1.1背景322

1.2 模型的假设和方程组324

1.3 辅助方程327

1.4 求解技术329

1.5预示结果与实验测量结果的比较330

1.5a 气相系统331

1.5b 煤—空气系统331

1.6 传播机理337

1.7 湍流火焰338

2.粉煤的燃烧与气化345

2.1引言345

2.2 模型的基础345

2.3 模型方程347

2.4 求解方式351

2.5 预示值与实验结果的比较352

2.6 其他的粉煤燃烧和气化模型354

3.符号355

4.参考文献359

第14章多维系统的模型363

1.通用粉煤反应器模型363

1.1引言363

1.1a 湍流混合模型364

1.1b 气相化学动力学部分365

1.1c 两相流动部分365

1.1d 辐射部分365

1.1e 煤的反应部分366

1.1f 混合气性质366

1.2 总体结构366

1.3 Eulerian方程(气相)368

1.3a 流体力学方程组372

1.3b 热化学方程组(CHEM)375

1.4Lagrangian方程组(固相)379

1.4a 控制方程组379

1.4b 两相流动(PSIC)382

1.4c 粉煤(COAL)387

1.4d 输运性质(TPROPS)389

1.4e 热辐射(QRAD)392

1.5 求解方案396

1.6 二维非定常分析401

2.符号402

3.参考文献405

第Ⅴ部分附录410

附录A.换算因子410

附录B.预示输运系数所需要的物理参量413

附录C.关于四通量辐射模型的推导424

附录D.关于欧拉有限差分方程的推导431