多重射流燃燒反應(yīng)器制備納米二氧化硅顆粒的數(shù)值模擬

編號：NMJS08178

篇名：多重射流燃燒反應(yīng)器制備納米二氧化硅顆粒的數(shù)值模擬

作者：段先健 鞠杰 胡彥杰 吳春蕾

關(guān)鍵詞： 燃燒反應(yīng)器 停留時間分布 顆粒流動軌跡 返混 數(shù)值模擬

機構(gòu)： 廣州匯富研究院有限公司 華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 建立了不同長徑比的千噸級工業(yè)多重高速射流燃燒反應(yīng)器三維物理模型,結(jié)合可實現(xiàn)k-ε湍流模型、有限速率/渦耗散模型、渦耗散概念化學(xué)反應(yīng)模型、Discrete Ordinate輻射模型、歐拉-拉格朗日離散相模型、氫氣19步詳細(xì)反應(yīng)機理與空氣齡自定義函數(shù)對燃燒反應(yīng)器內(nèi)燃燒情況進(jìn)行了多尺度數(shù)值模擬。結(jié)果表明,隨著燃燒反應(yīng)器長徑比的減小,反應(yīng)器內(nèi)溫度與速度的衰減程度加劇,反應(yīng)爐內(nèi)氣體到達(dá)出口的時間延長,反應(yīng)器內(nèi)渦流現(xiàn)象加重;當(dāng)注入10~40 nm的納米二氧化硅顆粒時,顆粒在反應(yīng)器內(nèi)部的返混程度加劇,停留時間顯著延長。上述模擬結(jié)果可為工業(yè)設(shè)計燃燒反應(yīng)器的幾何結(jié)構(gòu)建立理論基礎(chǔ),同時為氣相燃燒法制備納米材料的合成過程提供參考。