[發(fā)明專利]一種基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法

在審

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• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110263467A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志偉;孟雨生;張秀宇;李曉明;武英杰
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34139
• 代理人: 胡艷

1.一種基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：根據(jù)四角切圓鍋爐的實(shí)際尺寸，建立鍋爐的幾何模型；

S2：對建立的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

S3：將劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入求解器；

S4：設(shè)置數(shù)值計(jì)算模型；

S5：設(shè)置材料屬性；

S6：設(shè)置邊界條件；

S7：設(shè)置離散格式、數(shù)值求解方法以及收斂參數(shù)；

S8：初始化并進(jìn)行求解；

S9：進(jìn)行速度場與溫度場的場協(xié)同計(jì)算；

S10：后處理查看計(jì)算結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S1和S2步驟中，采用GAMBIT軟件進(jìn)行幾何模型的建立以及網(wǎng)格的劃分，所述S2步驟中，采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對燃燒器區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行適當(dāng)加密，同時(shí)為了減小偽擴(kuò)散的影響，應(yīng)盡量使燃燒器區(qū)域網(wǎng)格的劃分與風(fēng)粉噴出的方向相一致，并在劃分好網(wǎng)格之后進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查，另外，為保證計(jì)算準(zhǔn)確度以及計(jì)算成本，應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性測試。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S3步驟中，采用FLUENT求解器進(jìn)行數(shù)值求解。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S4步驟中，湍流模型選擇Standard k-ε模型，輻射模型選擇P-1輻射模型，使用WSGGM模型計(jì)算煙氣發(fā)射率，氣相化學(xué)反應(yīng)模型選擇非預(yù)混模型，離散相模型采用隨機(jī)軌道模型模擬煤粉顆粒的運(yùn)動(dòng)，煤粉粒徑分布采用Rosin-Rammler模型進(jìn)行模擬，煤粉脫揮發(fā)分采用雙步競爭反應(yīng)模型進(jìn)行模擬，煤焦燃燒采用動(dòng)力/擴(kuò)散控制模型進(jìn)行模擬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S5步驟中，對于氣相燃燒中的材料主要定義混合屬性和氣體輻射特性，對于燃燒顆粒材料主要定義密度、比熱容以及顆粒輻射特性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S6步驟中，入口邊界條件主要設(shè)置速度、溫度、湍流強(qiáng)度和水力直徑，出口邊界條件主要設(shè)置壓力、溫度、湍流強(qiáng)度和水力直徑，壁面邊界條件主要設(shè)置溫度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S7步驟中，壓力采用PRESTO!離散格式，其它均采用一階迎風(fēng)格式，數(shù)值計(jì)算方法選擇SIMPLE算法。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S8步驟中，對于煤粉燃燒求解，以Patch高溫點(diǎn)火的方式開始燃燒求解。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S9步驟中，采用FLUENT軟件中的用戶自定義函數(shù)進(jìn)行速度場與溫度場的場協(xié)同計(jì)算。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于場協(xié)同原理的四角切圓鍋爐數(shù)值分析方法，其特征在于，所述S10步驟中，采用tecplot軟件進(jìn)行后處理。