能源領(lǐng)域過程工程的多尺度模擬及分析-論文.pdf

《能源領(lǐng)域過程工程的多尺度模擬及分析-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、l曼科中H國技】IN科A技計S成C劃I果EN＼成C20El果A4年ND＼第TElC5期HN＼O編L輯O＼G崔YA英C俊H＼IEEV．啊EMaiElN：eT~S蠢st。a．唱：t翦薯。¨一項目完成單位：中國科學院過程工程研究所合作單位：美國能源技術(shù)實驗室(NETL)項目負責人：何險峰D01：10．3772．／J．issn．1009-5659．2014．15．008應計算。其程序已經(jīng)國際諸多用戶使用驗證，是商業(yè)化CFD軟件的有益補充和有力的競爭對手。另外，NETL目前商業(yè)模擬軟件多采用單一尺度的方法預測反應在煤燃燒、氣化、

2、煤化工、生物質(zhì)能源利用、二氧化碳設備中的多相、多過程耦合問題時存在嚴重的誤差。例排放的儲存等領(lǐng)域皆有長期積累，特別是在煤燃燒、氣如，當模擬循環(huán)流化床裝置時，商用計算流體力學(CFD)化方面已經(jīng)積累大量實驗數(shù)據(jù)，并建立了針對CFD應軟件嚴重高估物料循環(huán)通量，誤差可達一個數(shù)量級。這用的反應動力學模型。樣的模擬結(jié)果將會使操作者誤判反應器的操作狀態(tài)，相中國科學院過程工程研究所和美國能源技術(shù)實驗室應的調(diào)控將產(chǎn)生錯位。對此，近年來發(fā)展的多尺度方法(NETL)在能源相關(guān)的過程模擬上各自有很強的研究實及其模擬技術(shù)為解決預測準確性問題提

3、供了可能。多尺力，又有很好的互補性：過程所在多尺度方法和計算上度方法將實際過程先進行尺度分解，然后建立不同尺度具有領(lǐng)先實力，但是目前還不具有開放的CFD開發(fā)平臺，上的物理模型，最后再用微觀尺度封閉介觀結(jié)構(gòu)尺度行發(fā)展受到限制；過程所目前在煤燃燒、氣化等領(lǐng)域已為，或者直接建立模型(或穩(wěn)定性條件)關(guān)聯(lián)不同尺度承擔多項國家項目依賴于燃燒、氣化等領(lǐng)域的化學反的行為。中科院過程所在多尺度研究領(lǐng)域具有二十年的應動力學研究，引入外部知識庫可以迅速提升在燃燒、積累，提出了以穩(wěn)定性條件為特征的EMMS多尺度模氣化反應模擬方面的能力；經(jīng)過交

4、流，NETL發(fā)現(xiàn)多型，以虛擬粒子為特征的微觀尺度PPM模型，以圖形尺度方法對于改善MFIX代碼計算準確度有很大幫助?？℅PU為平臺的異構(gòu)并行計算模式等等，并在不同層雙方合作，可望利用先進的多尺度CFD計算和高性能次和尺度的模擬方法上(如DEM、MD、CFD、LB等)異構(gòu)并行計算技術(shù)，實現(xiàn)準確、快速的能源轉(zhuǎn)化過程皆有長期積累。的模擬，為能源過程工藝設計、放大、故障診斷提供美國能源技術(shù)實驗室(NETL)在過程模擬和化石有力保障。能源方面也具有深厚的積累。其中最為著名的是其開發(fā)項目主要研究成果：的多相流計算的開放源代碼MFI

5、X。MFIX目前基于結(jié)(1)能量最小多尺度(EMMS)模型的優(yōu)化構(gòu)化網(wǎng)格，可以進行兩相乃至多相流體系中的流動、反細顆粒流化床的多相流模擬對計算需求很高，其}國際科技合作計劃項目(2O11DFA61560)。