团队采用数值计算方法研究新能源利用中涉及的基础科学问题。针对不同的应用场景,我们主要关注几个研究课题:
(1)高效、高精度数值计算方法开发
(2)新能源数值计算:氢能、氨能、锂离子电池、风能、太阳能等
(3)低碳燃烧方式:掺氢燃烧、掺氨燃烧等
(4)固体燃料燃烧:铁粉、铝粉燃烧
(5)发动机工况下燃烧:点火、熄火等非稳态过程
(6)燃烧污染物排放:NOx、SOx、碳烟颗粒
研究方向和软件平台如下:
围绕数值计算,我们主要采用直接模拟(Direct Numerical Simulation)和大涡模拟(Large Eddy Simulation)相结合的方法开发高精度数值计算模型。直接模拟主要用于揭示热物理转化过程的机理,并为研究大涡模拟数值计算方法提供数据库。大涡模拟主要用于验证数值计算模型,并对工业燃烧器或环境火灾场景进行后验预测。
1、固体燃料燃烧 |
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1.1、煤粉富氧燃烧 |
1.2、生物质燃烧 |
1.3、金属燃烧 |
2、低碳燃烧方式 |
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2.1、氢气燃烧 |
2.2、掺氢燃烧 |
2.3、掺氨燃烧 |
3、发动机工况下燃烧 | 4、燃烧污染物排放 | 5、火灾安全 |
直接数值模拟 |
NOx 和 SOx
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引自:https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2023.108801
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碳烟颗粒 |
LES of flame propagating in a vessel with obstacles (PhD P. Quillatre) https://cerfacs.fr/en/offer/decarbonization-simulation-of-safety-scenarios-associated-to-hydrogen-leaks/ |