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气固两相流及氮氧化物控制的数值模拟研究的开题报告
摘要
本文以气固两相流及氮氧化物控制为研究对象，将分别从数值模拟和实验研究两个方面展开探讨。首先，通过建立数学模型和数值模拟方法，对气固两相流问题进行研究，从流体动力学、传热学等方面分析气固两相流动的特点，为后续的实验研究提供理论依据；其次，对氮氧化物控制技术进行研究，探讨氮氧化物的来源、危害以及控制方法，针对不同控制方式进行比较，选择最佳控制方式，并将其实现。
关键词：气固两相流，氮氧化物，数值模拟，实验研究
一、研究背景和意义
气固两相流是指在管道、设备中，同时存在气体和固体颗粒，相互作用而形成的复杂流动状态。气固两相流与传统的气体或固体流动不同，具有多相流、非线性和非平稳等特点，因此，在利用气固两相流技术进行各种工艺过程时，需要深入研究其特性及规律，以优化设备结构和提高生产效率。
同时，氮氧化物是指氮气和氧气在高温条件下发生化学反应产生的一类污染物，它们会导致酸雨、光化学烟雾、温室效应等环境问题，并对人类的健康产生严重影响。因此，为了控制和减少氮氧化物排放，需要研究各种控制技术及创新方法。
本文将综合运用数值模拟和实验研究的手段，深入探究气固两相流及氮氧化物控制技术，旨在为相关领域的研究者提供参考和借鉴，为国家环保事业的发展做出贡献。
二、研究内容和方法
本文的研究内容主要包括气固两相流及氮氧化物控制技术两个方面。
1.气固两相流数值模拟研究
通过建立气固两相流的数学模型，并结合数值模拟方法，从流体动力学、传热学等方面对气固两相流的特点进行分析，探究气固两相流的流动规律、压降、传热、固体颗粒分布等方面的变化。
2.氮氧化物控制实验研究
通过实验研究，探究氮氧化物的来源和生成机制，对不同的氮氧化物控制技术进行比较研究，选择最佳的控制方式，并开发相应的控制设备和技术。
本文的研究方法主要为实验研究和数值模拟两个方面相结合。在实验研究中，将运用化学实验室和气动力学实验室的设备设施，对氮氧化物的来源和危害进行研究，对不同控制方式的效果进行实验验证；运用数值计算方法，建立气固两相流模型，对涉及到数值计算的问题进行分析、仿真和优化。
三、研究预期成果
1.建立气固两相流模型，研究气固两相流的流动规律、传热和固体颗粒分布等规律；
2.开发氮氧化物控制设备和技术，并选择最佳控制方式；
3.撰写相关论文及科研报告，为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
四、研究计划和进度
1.2019年6月至9月：查阅相关文献，深入了解研究领域的前沿技术和热点。
2.2019年10月至2020年3月：建立气固两相流模型，分析气固两相流的特点及其规律。
3.2020年4月至2021年6月：开展氮氧化物控制实验研究，并选择最佳控制方式。
4.2021年7月至2022年1月：综合分析实验结果，并撰写相关论文和科研报告。
五、研究难点和解决方案
本文研究的难点主要有以下两个方面：
1.气固两相流的复杂性：气固两相流具有多相流、非线性和非平稳等特点，其数学模型和数值计算方法相对复杂，需要构建相应的数值模型和流场仿真软件。
2.氮氧化物控制技术的复杂性：氮氧化物的产生和传输机制相对复杂，不同的控制方式涉及到液相催化、催化剂选择、气象条件等多种因素，需要综合考虑，选择最佳控制方式，并开发相应的控制设备和技术。
针对以上问题，本文将采用综合实验研究和数值模拟的方法，从理论和实践两个方面开展研究，并结合相关领域的专家进行协同研究，以解决相关问题。