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煤粉燃烧过程的物理模化

时间:2014-05-29 10:20:59

编辑:世邦机器

煤粉燃烧过程的物理模化

燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程,它包括流体流动、热质交换和化学反应过程。燃烧设备一般都比较庞大并在高温高压下工作。在实际情况下研究燃烧或流动过程,往往是非常困难的。动用大量的人力和物力不说,有时还得出似是而非的结论。

为了深入地研究某个现象,如流体的流动过程,人们往往用物理模拟的方法进行研究。所谓模拟,就是实验室内用缩小的、有时是放大的模型来进行现象的研究。借助它可以把个别现象的研究结果推广应用到有相似的现象上去。煤粉加工设备在煤粉的应用中有着很重的地位,而煤粉碎机,就是重中之重了。提供合理的设计数据,合理的燃烧器或炉膛的结构形式,有时还和数值模拟进行比较,以便最终更好地运用数值模拟方法,减少实验工作量。

燃烧过程的物理模化,提供了如下的可能性:

(1)用模型对现象进行实验研究;

(2)对个别的试验结果作广泛的推广;

(3)对复杂的方程可得出很简单的分析解和通用的数值解;

(4)从一个具体的物理过程中所得出的分析解,推广到其他相似的过程中去。

在自然界中相似现象是普遍存在的。相似概念是由初等几何学中借用来的。例如,半径不同的无限多个圆,它们的几何图形是相似的。如果其中的每一个圆都以自己的半径作为长度的比例尺,则这无限多个圆可以用一个通用的式子来计量:它们的半径R一咒,一。其中,r为某个基准圆的半径,咒为数值等于无限多的系数。系数,z的值不同,圆的大小也不同,但是它们的图形是相似的,它们的几何尺寸只差一个咒值。上述道理也同样地适用于正方形、正方体、球和其他成几何相似的图形群。

同样,在物理学中有许多现象也是相似的。在物理相似的条件下,物理量,如坐标、时间、温度、速度和压力等等,可以看作为假想的多维空间的坐标,或者是场的分布,例如温度尝速度场等,它们是相似的,彼此之间存在一定的比例关系。

初等几何学的相似是很容易理解的。实质上,几何或空间相似只是物理相似的特例,而物理相似在形式上都可以化为几何相似。

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