单颗粒煤焦在大空间中燃烧的数值模拟方法及实验验证

为了对煤焦颗粒的燃烧过程进行更精确的预测,该文从多组分混合反应系统守恒方程出发,构建了一套能够精确模拟煤焦颗粒燃烧过程的数值方法。该方法细致描述了煤焦颗粒边界层内发生的一系列物理化学过程,有助于煤焦燃烧机理的研究,计算量也不大。该方法还可以用于对流动形态较为简单的实际工况的模拟,如煤焦颗粒在沉降炉内燃烧等。通过实验测得4种煤焦在沉降炉中燃烧的最终转化率,并运用该方法对其进行预测,证明了该方法的可靠性。模拟结果表明:随着环境温度的升高,煤焦燃烧速率加快,颗粒边界层中O2摩尔分数下降更多,而产物CO和CO2的摩尔分数却明显上升。