中文摘要：

煤炭是我国目前最重要的一次能源，同时煤炭又是大气污染的主要污染源。因此发展高效低污染的燃煤技术始终是一项重要的课题。项目结合煤粉湍流燃烧过程中的物理化学过程特点以及LES和PDF方法的自身优势，建立比较完整的综合描述煤粉湍流燃烧及燃烧生成物的LES-FDF模型。首先从气粒多相湍流运动中气相流场的亚网格尺度湍流脉动对颗粒运动扩散扩散的影响机理进行探讨研究，建立单向耦合作用下气体对颗粒运动的影响；同时探讨在气粒两相双向耦合作用下气体流场和颗粒的耦合作用机理，探讨颗粒对流场的湍流反作用之间的关系，并在此基础上探讨颗粒运动和气体流场的速度关联。从物理、数学角度对气粒两相之间的相互作用机理进行建模和数值模拟研究。在此基础上在两方面对模型进行验证一方面从冷态的小粒径悬浮颗粒物多相流进行模拟；另一方面对旋流燃烧器内气粒两相反应流进行数值模拟研究，研究结果表明，建立的模型能够较好的模拟亚网格尺度流场作用下的颗粒运动扩散及化学反应过程。在对气粒两相相间作用进行充分考虑的基础上，初步探讨颗粒间碰撞作用对颗粒运动的影响，用大涡模拟研究浓相颗粒条件下多向耦合作用下气粒多相湍流场的运动规律。