《表2 双竞争反应模型动力学参数》

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《双锥燃烧器燃用污泥水煤浆的燃烧特性和数值模拟》

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数值模拟研究随着流体力学和燃烧理论发展的不断完善，以及计算机性能提升，逐渐成为燃料燃烧尤其是大型设备燃烧性能研究的关键手段。煤科院节能技术有限公司在双锥燃烧器数值模拟方面经验丰富，与工业现场实际运行情况对比，模拟燃烧温度与实际温度偏差小于100℃[14-15]，可作为判断燃烧可行性的依据。数值模拟研究采用商业软件Ansys Fluent，其中，湍流模型采用Realizable k-ε模型，该模型可相对准确模拟湍流流动中的旋转射流问题；燃烧器符合光学深度大于1的条件，辐射模型选用P1模型，具有较高的计算效率；化学湍流相互作用模型选用组分输运模型中的Eddy Dissipation模型；煤粉和水煤浆燃料的挥发分析出选用双竞争反应模型，在不同温度范围区间控制析出速率，其反应动力学参数见表2。气固两相流动选用拉格朗日法的DPM离散相模型，该模型适用于离散相体积分数小于10%，DPM模型使用面源注入。相比于煤粉燃烧，水煤浆和污泥水煤浆燃烧过程中水分蒸发过程是影响计算结果的关键因素。本文将水以单独DPM形式与煤粉分别注入燃烧器内，充分考虑水蒸发过程的吸热现象，适用于水煤浆和污泥水煤浆的燃烧数值模拟。