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燃煤添加剂研究及多孔介质内流体流动的格子Boltzmann方法模拟的开题报告
【研究题目】燃煤添加剂研究及多孔介质内流体流动的格子Boltzmann方法模拟
【研究背景】煤炭作为主要的能源来源，其燃烧过程会产生大量的氧化物和颗粒物，这些有害物质不仅会污染环境，还会对人们的健康造成危害。燃煤添加剂可以在煤燃烧过程中起到降低污染物排放、提高燃烧效率、减少燃烧腐蚀等作用。而多孔介质内流体流动的研究则广泛应用于地质储层、交通运输、生物医学等领域，在能源转化与存储、环境治理等方面也具有重要应用价值。
【研究内容】本研究旨在探究燃煤添加剂对煤燃烧过程的影响，并采用格子Boltzmann方法模拟多孔介质内流体流动，具体包括以下内容：
1.分析不同种类的燃煤添加剂，对煤燃烧过程中污染物排放的影响。
2.基于格子Boltzmann方法模拟多孔介质内流体流动，研究多孔介质不同结构参数和渗透率对流动的影响。
3.结合燃煤添加剂和多孔介质内流体流动，研究煤燃烧过程中添加剂对多孔介质内流体流动的影响。
【研究方法】本研究采用实验和模拟相结合的方法，具体包括：
1.采用热解实验和离线分析技术，对不同种类的燃煤添加剂的效果进行评估。
2.建立多孔介质的二维或三维模型，并利用格子Boltzmann方法模拟多孔介质内流体流动。
3.基于Fluent或OpenFOAM等软件，采用CFD方法模拟燃烧过程中的流场和温度场，并研究燃煤添加剂的作用机理。
【预期成果】本研究将得到以下预期成果：
1.对燃煤添加剂的作用机理有更深入的认识，为优化煤炭燃烧过程提供指导。
2.探究多孔介质内流体流动的特性和影响因素，为多孔介质的设计和工程应用提供参考。
3.基于格子Boltzmann方法开发模拟软件，为多孔介质内流体流动的数值模拟提供新的思路和方法。
【研究意义】本研究具有以下意义：
1.为煤炭燃烧过程的优化提供理论依据和技术支持，有助于实现燃烧过程的清洁化和高效化。
2.为多孔介质在能源转化与存储、环境治理等领域的应用提供理论基础和方法支持。
3.为格子Boltzmann方法在流体力学领域的应用提供新的研究思路和方法。