国家自然科学基金(50576106) 作品数:9 被引量:53 H指数:4 相关作者: 杨晨 张雨英 周响球 白志刚 徐泽亚 更多>> 相关机构: 重庆大学 茂名学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 重庆市自然科学基金 教育部留学回国人员科研启动基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 理学 自动化与计算机技术 环境科学与工程 更多>>
一种协同仿真方法及其在SOFC数值模拟中的应用 被引量:1 2010年 针对当今复杂能源系统数值模拟的两大常用分析工具—Matlab和Fluent,提出了一种基于TCP/IP的协同仿真方法,并将其应用于SOFC的多尺度仿真。该方法以WinSock为框架,采用文件I/O函数访问共享数据的方式,完成两种工具之间的信息通讯。在SOFC多尺度仿真中,利用Fluent建立SOFC单体的宏观尺度模型,利用Matlab建立电化学反应扩散现象的介观尺度模型,通过二者的协同仿真实现两个尺度模型的耦合模拟。结果表明,该方法能有效地完成两种软件之间的协同仿真,且结果较真实地反映了对象的实际特性。 张雨英 杨晨关键词:TCP/IP FLUENT MATLAB SOFC 茂名油页岩燃烧特性及其大型CFB锅炉设计分析 被引量:1 2009年 为了有效地利用劣质燃料油页岩,采用ZRY-2P综合热分析仪对茂名油页岩进行热重试验,利用热重试验数据分析了油页岩的燃烧特性,并对燃烧特性曲线进行了分析。结果表明,油页岩燃烧分为低温段和高温段,低温段挥发分的燃烧为后期高温段固定碳的前期燃烧提供了热量,试样S3的综合燃烧性能最好;试样S1的热重曲线变化异常陡峭,所有试样的微商热重曲线均呈现出挥发分燃烧和固定碳燃烧的2个峰。在此基础上,对大型油页岩循环流化床(circulatingfluidized bed,CFB)锅炉的设计进行了分析,同时提出掺烧石油焦的大型油页岩CFB锅炉的设计新方案并对其优势进行了分析。 田红 杨晨 廖正祝关键词:油页岩 燃烧特性 热重分析 循环流化床锅炉 管型SOFC内部传热传质的数值仿真 被引量:8 2007年 基于质量、动量和能量平衡并耦合流体流动、热量产生和传递以及电化学知识建立了管型固体氧化物燃料电池(SOFC)的计算流体力学(CFD)模型。模型中采用质量、动量、能量和组分守恒方程描述电池内的流动、传热传质等物理过程,并对电池内部的温度、气体流速及浓度分布情况进行了数值模拟。结果表明:SOFC空气流道中的气体温度和电池的总体温度沿气流方向逐渐升高;燃料和氧化剂气体的浓度则沿气流方向降低。另外,空气流速也会对电池的工作温度产生影响,流速越快,带走的热量就越多,电池的总体温度就越低越均衡。 杨晨 张雨英 徐泽亚关键词:固体氧化物燃料电池 传热传质 计算流体力学 选择性催化还原脱硝反应器数学模型及仿真 被引量:19 2007年 针对国内选择性催化还原(SCR)脱硝技术尚未成熟,对SCR反应器中主要的化学反应建立了集总参数动态数学模型,其中分别建立了催化剂表面NH3的吸附-解吸附质量平衡模型、反应器中各气体成分的质量平衡模型以及总体能量平衡模型。利用MATLAB仿真语言工具开发了SCR反应器的动态仿真模型,进行了模型的稳态计算。并在仿真模型的基础上进行了NOx浓度、温度扰动下的仿真试验,试验结果趋势正确,分析结果表明建立的数学模型具有较强的实用性。 周响球 杨晨关键词:选择性催化还原 氮氧化物 MATLAB 基于现象的复杂系统建模方法 被引量:4 2008年 提出了基于现象的复杂系统建模方法,给出了不同尺度间的耦合方案。将单体管式固体氧化物燃料电池(SOFC)划分成流动现象、传热现象以及反应扩散现象。对流动、传热现象采用CFD模型,对反应扩散现象采用格子波尔兹曼(LBM)模型。并且采用全局型的数据库对流动、传热以及反应扩散现象进行耦合。 马旭 杨晨 张雨英关键词:复杂系统 多尺度 煤气化炉动态数学模型的建立与分析 被引量:4 2009年 以Texaco气化炉为研究对象,分析气化炉内流动、燃烧和气化反应特性,将Texaco气化炉膛分成3个模拟区域,即燃烧区、气化区和回流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,得到集总参数动态数学模型。该模型考虑了气固两相流动、煤热解、辐射换热及包括均相和异相在内的气化反应过程。在模型基础上进行动态与静态仿真,并进行参数化研究和仿真结果分析,得出了一些重要参数的变化趋势和结论。模型的优点在于能对气化炉内喷动区的组分及温度分布进行更加准确的预测,从而具有较好的工程应用价值。 杨晨 孔德峰关键词:气化炉 煤气化 循环流化床气固两相流动模拟 被引量:11 2009年 循环流化床已被广泛用于能源、化工、环保等工业领域,但由于流化床内两相流动、传热及化学反应的物理机理和作用规律复杂性,目前为止对流化床的认识还远远不能令人满意,因此了解流化床内流动机理对循环流化床的设计和运行有深远的指导意义。针对循环流化床燃烧技术,建立了描述其炉内气固运动特性的三维数学模型,用Fluent软件作计算工具,利用欧拉双流体模型(EULERIAN-EULERIAN)对流化床内的颗粒浓度分布、颗粒速度分布和床内压力分布等进行了三维数值模拟,计算结果表明:在床内固体颗粒浓度中心区域低、近壁面高的环核结构,固体颗粒在横截面上存在由核心区向环形区的内循环运动,在相同流化风速度下,沿床高压降随循环物料的增加而变大,在相同的物料循环量,沿床高压降随着流化风速的增加而减小。 白志刚 杨晨关键词:循环流化床 基于热传导反问题的各向异性材料热物性预测方法 被引量:7 2007年 采用不同方法对基于热传导反问题的固体热导率预测进行了研究。分别采用Bayesian统计方法、Levenberg-Marquardt和遗传算法对二维各向异性材料的热物性进行了预测,并进行了分析比较。研究结果表明,Bayesian方法中热传导反问题的解是其后验概率密度的数学期望,而后验概率密度函数(PPDF)通过测定的温度进行计算获得,用Markov chain Monte Carlo算法计算后验状态空间以得到未知热导率的统计估计,采用Me-tropolis-Hasting算法进行数据采样构造Markov chain,并截取收敛后的样本进行分析。遗传算法是一种相对较新的用于最优化估计的方法,也可以用于求解反问题。 杨晨 高思云关键词:BAYESIAN MARKOV MONTE LEVENBERG-MARQUARDT 微型燃气轮机圆筒形燃烧室内三维冷态流动数值模拟 2008年 对一个复杂的Allied Signal75kw微型燃气轮机筒形燃烧室应用CATIA软件进行实体建模,采用RNGk-ε湍流模型,应用FLUENT软件进行了三维冷态流场的数值模拟研究.计算结果很好地反映了燃烧室旋流和火焰筒壁空气掺混射流对燃烧室内流场分布有着重要的影响,为进一步优化燃烧室的结构设计、改善流场结构和开展燃烧室热态流场的数值模拟奠定了基础. 刘绍华 杨晨关键词:微型燃气轮机 燃烧室 数值模拟 冷态流场