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清洁及安全燃烧计算团队
科学研究
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研究概况

团队采用数值计算方法研究清洁能源利用中涉及的基础科学问题。针对不同的应用场景,我们主要关注不同燃烧方式中涉及的燃烧机理、燃烧不稳定性、燃烧污染物等。主要包括以下几个研究课题:

  • 固体燃料燃烧:煤粉富氧燃烧、生物质燃烧、金属燃烧;

  • 低碳燃烧方式:氢气燃烧、掺氢燃烧、掺氨燃烧;

  • 发动机工况下燃烧:点火、熄火等非稳态过程;

  • 燃烧污染物排放:NOx、SOx、碳烟颗粒;

  • 火灾安全:自燃、燃烧不稳定性;

  • 数值计算方法开发


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
                                                 1.1、煤粉富氧燃烧
         1.2、生物质燃烧
                                     1.3、金属燃烧

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Fig22-1.png

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Fig1-1.png


40perO2vol_4tho_T_FeO.png


                                                                                                                                          2、低碳燃烧方式

                               2.1、氢气燃烧
                           2.2、掺氢燃烧
                          2.3、掺氨燃烧

3D_cellular_HR_cut-1.png


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MHF7_T_MA.png


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Fig22-1.png



                   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


Z-1.png

                                         NOx 和 SOx

 




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引自:https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2023.108801

fire1_1.jpg

      fire2_1.jpg 

Battery.jpg

Battery2.jpg

Fig8-1.png

                                           碳烟颗粒


Fig1_side2side-1.png

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/ 



Explosion_LES.png






研究概况

团队采用数值计算方法研究清洁能源利用中涉及的基础科学问题。针对不同的应用场景,我们主要关注不同燃烧方式中涉及的燃烧机理、燃烧不稳定性、燃烧污染物等。主要包括以下几个研究课题:

  • 固体燃料燃烧:煤粉富氧燃烧、生物质燃烧、金属燃烧;

  • 低碳燃烧方式:氢气燃烧、掺氢燃烧、掺氨燃烧;

  • 发动机工况下燃烧:点火、熄火等非稳态过程;

  • 燃烧污染物排放:NOx、SOx、碳烟颗粒;

  • 火灾安全:自燃、燃烧不稳定性;

  • 数值计算方法开发


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
                                                 1.1、煤粉富氧燃烧
         1.2、生物质燃烧
                                     1.3、金属燃烧

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Fig22-1.png

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Fig1-1.png


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                                                                                                                                          2、低碳燃烧方式

                               2.1、氢气燃烧
                           2.2、掺氢燃烧
                          2.3、掺氨燃烧

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Fig22-1.png



                   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


Z-1.png

                                         NOx 和 SOx

 




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引自:https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2023.108801

fire1_1.jpg

      fire2_1.jpg 

Battery.jpg

Battery2.jpg

Fig8-1.png

                                           碳烟颗粒


Fig1_side2side-1.png

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/ 



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