CN109885947B - 基于cfd技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，包括如下步骤：S1，建立简化的显热回收填充床模型；对所述显热回收填充床模型进行CFD数值模拟；S2，对简化后的显热回收填充床模型进行初始设置，根据初始设置计算得到显热回收填充床模型中不同时刻空气温度分布，以及床出口处热空气的温度情况，设置不同的操作条件对显热回收过程进行有规律调节。本发明提供的基于CFD对高温活化粉煤灰显热回收过程的模拟分析方法，操作性强，能够与实际工况拟合度很高，且能够减少人力成本，进而降低实验设备的经济成本，也消除了实验操作过程中带来的安全性隐患。

Description

基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法

技术领域

本发明涉及流体力学领域，尤其涉及一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法。

背景技术

粉煤灰是煤炭在燃煤锅炉中燃烧所残留的固体废物，主要是燃煤电厂的副产品。据资料统计，中国的粉煤灰堆积量已达到120亿T，且每年以1.6亿T速度增加，粉煤灰会占用耕地，也会对土壤、水资源和空气造成严重污染。目前，粉煤灰已在建工、建筑等多个领域得到应用，但总体属于低附加值、低技术含量的粗放式利用。粉煤灰综合利用是我国多年来研究解决的重要课题。粉煤灰中氧化铝含量一般在17％～35％，部分地区粉煤灰铝含量更可高达40％～60％，被称为高铝粉煤灰，是一种十分重要的非传统氧化铝资源。随着国家环保政策日益严格及高品位铝土矿资源短缺危机加剧，从高铝粉煤灰中提取氧化铝的技术方法近年来已成为关注和研究的热点。现有技术中酸碱结合的方法，能够显著的提高了铝的浸出率。此方法重要的一步是要求高铝粉煤灰首先与碱混合后进行研磨，然后在转炉中进行加热活化，活化温度为850℃，活化后冷却后进行酸浸溶解提铝，对高温活化粉煤灰需要进行显热回收，探究多个操作条件对粉煤灰提炼的影响，但由于工业实际操作实验条件受限，加热粉煤灰温度过高，存在经济成本较高和实验室操作人员安全性隐患。

近年来，随着计算机硬件技术的发展、湍流模型的改进和计算方法的进步，CFD(Computational Fluid Dynamics计算流体力学)技术以其较高的精度和低廉的成本，在冶金化工等领域利用CFD技术来计算两相传热领域得到了越来越广泛的应用，已成为具有战略意义的发展方向。但是现有技术无法利用CFD技术研究高温活化粉煤灰显热回收的技术方案。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，包括如下步骤：

S1，建立简化的显热回收填充床模型；对所述显热回收填充床模型进行CFD数值模拟；

S2，对简化后的显热回收填充床模型进行初始设置，根据初始设置计算得到显热回收填充床模型中不同时刻空气温度分布，以及床出口处热空气的温度情况，设置不同的操作条件对显热回收过程进行有规律调节。

优选的，所述S1包括：

S1-1，通过几何数值模拟，对显热回收填充床模型进行简化假设，形成二维显热回收填充床模型，并将二维显热回收填充床模型进行网格划分；

S1-2，通过数学数值模拟，进行回收模拟过程的边界条件设置，将边界条件设置完毕之后对显热回收填充床模型的物性参数进行设定。

优选的，所述S2包括：

S2-1，对CFD数值模拟结果进行分析，得到显热回收填充床模型中不同操作条件对填充床出口处热空气温度的影响；

S2-2，对不同的操作条件采用逐个操作参数假设验证的方法，得到每个操作参数假设验证的最优值，分析出最适于高温活化粉煤灰显热回收填充床模型的最优操作条件，并得到该最优操作条件下显热回收填充床模型的空气温度的分布情况。

优选的，所述S1-1包括：

S1-A使用建模软件，建立二维显热回收填充床模型，并对该模型整体进行简化处理：

(1)填充显热回收填充床模型底部入口采用速度入口的边界条件，用于冷空气流入；

(2)填充显热回收填充床模型顶部出口采用压力出口的边界条件，用于热空气流出；

(3)设置显热回收填充床模型壁面的边界条件，形成封闭的圆柱体顶部和底部开口，且设为绝热条件。

S1-B，对二维显热回收填充床模型进行网格划分，整体采用结构化网格，其在拓扑结构上相当于矩形域内的均匀结构，其网格划分节点定义在每一层的网格线上，且每一层网格划分节点数量相等；

优选的，所述S1-1还包括：

对二维显热回收填充床模型进行网格划分，将空间连续的计算区域分割成足够小的计算区域，从而实现物理求解域与计算求解域的转换。

优选的，所述S1-2包括：

S1-a，对显热回收填充床模型使用能量方程，首先通过Eulerian两相流模型，对显热回收填充床模型进行气流模型建立，然后对气流模型建立后的显热回收填充床模型采用gunn模型进行相间传热，在相间传热过程中使用k-ε模型对显热回收填充床模型进行湍流模型建立，对于显热回收填充床模型进行不断的相间传热和湍流之后达到一定阈值后采用gidaspow模型形成曳力模型，从而模拟出显热回收填充床模型进行高温活化粉煤灰显热回收过程；

S1-b，对显热回收填充床模型进行物性参数设定，

(1)将高温活化粉煤灰的物性参数进行设定：设定高温活化粉煤灰密度阈值，高温活化粉煤灰比热容阈值，高温活化粉煤灰热导率阈值和高温活化粉煤灰摩尔质量阈值；

(2)将高温活化粉煤灰物性参数设置完成后，对空气的物性参数进行设定，设定空气密度阈值，空气比热容阈值，空气热导率阈值，空气摩尔质量阈值和空气黏度阈值；

(3)将高温活化粉煤灰物性参数和空气物性参数设置完成后，设定显热回收填充床模型的计算区域为重力操作条件下；

(4)执行完毕(1)至(3)后，设定不同的高温活化粉煤灰的粒径进行迭代操作，形成在不同的高温活化粉煤灰的粒径下进行模拟分析的数据库；

(5)执行完毕(1)至(3)后，设定若干不同的空气进料气速并进行迭代操作，形成在不同的空气进料气速下进行模拟分析的数据库；

(6)执行完毕(1)至(3)后，设定高温活化粉煤灰的填充区域在显热回收填充床模型底层，并设定若干不同的填充高度并进行迭代操作，形成在不同的填充高度下进行模拟分析的数据库；

(7)执行完毕(1)至(3)后，设定若干不同的高温活化粉煤灰填充分率并进行迭代操作，形成在不同的高温活化粉煤灰填充分率下进行模拟分析的数据库；

(8)基于以上操作条件初始化流场，设置高温固体粉煤灰初始温度，计算预设时刻填充床出口热空气温度。

优选的，所述S2-1包括：

S2-A，先对高温活化粉煤灰粒径在显热回收填充床模型出口气体温度进行收集，形成高温活化粉煤灰粒径气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰粒径气体温度曲线；

S2-B，再采集空气进口流速对显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成空气进口流速气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成空气进口流速气体温度曲线；

S2-C，再采集高温活化粉煤灰填充高度在显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成高温活化粉煤灰填充高度气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰填充高度气体温度曲线；

S2-D，再采集高温活化粉煤灰装填充分率对显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成高温活化粉煤灰装填充分率的气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰装填充分率的气体温度曲线。

优选的，所述S2-A包括：

生成不同高温活化粉煤灰粒径在显热回收进行设定时刻与显热回收填充床模型出口空气温度的曲线，设置显热回收填充床模型出口气体温度随粉煤灰粒径的增大而降低的趋势值，当高温活化粉煤灰粒径小于设定粉煤灰粒径阈值时，粒径对填充床出口气体温度没有显著影响，当高温活化粉煤灰粒径大于设定粉煤灰粒径阈值时，填充床出口气体温度随粉煤灰粒径呈直线下降，根据设定粉煤灰粒径阈值，使显热回收填充床模型出口气体温度达到最大；

所述S2-B包括：

生成不同空气进口流速在显热回收进行设定时刻与显热回收填充床模型出口气体温度的曲线，设置显热回收填充床模型出口气体温度随空气进口流速的增大而降低，当空气进口流速小于设定空气进口流速阈值时，空气进口流速对显热回收填充床模型出口气体温度的影响小，根据设定空气进口流速阈值使显热回收填充床模型出口气体温度达到最大。

优选的，所述S2-C包括：

生成不同高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中填充高度，并形成显热回收进行设定时刻与填充床出口气体温度的曲线，填充床出口气体温度随填充高度的增大而增大，当高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度小于设定填充高度阈值时，填充高度对显热回收填充床模型出口气体温度有明显变化，当高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度大于设定填充高度阈值时，填充高度对填充床出口气体温度无显著影响，此时显热回收填充床模型出口气体温度已达到最大；

所述S2-D包括：

生成不同高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的装填充分率，在显热回收进行设定时刻的显热回收填充床模型出口气体温度的曲线，显热回收填充床模型出口气体温度随装填充分率的增大而增大，当装填充分率小于设定装填充分率阈值时，装填充分率对显热回收填充床模型出口气体温度有明显变化，当装填充分率大于设定装填充分率阈值时，装填充分率对设定装填充分率阈值出口气体温度影响小。

优选的，所述S2-2包括：

根据S2-1设定的高温活化粉煤灰粒径的粉煤灰粒径阈值，空气进口流速的空气进口流速阈值，高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度的填充高度阈值，高温活化粉煤灰在填充床中的装填充分率的装填充分率阈值，获取显热回收填充床模型中混合后的气体在不同时刻温度分布值，显热回收填充床模型中气体温度在设定时间以后随填充床高度增加而增加，且床层温度分布均匀，靠近壁面的空气温度相较于远离壁面的地方较高。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

建立实体简化的二维填充床模型；对所述简化模型进行CFD数值分析；对简化后的模型进行初始设置，根据初始设置计算得到床中不同时刻空气温度分布，以及床出口处热空气的温度情况，分析得到不同操作条件对显热回收过程的规律，从而得到最佳操作参数。本发明提供的基于CFD对高温活化粉煤灰显热回收过程的模拟分析方法，操作性强，能够与实际工况拟合度很高，且能够减少人力成本，进而降低实验设备的经济成本，也消除了实验操作过程中带来的安全性隐患。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1(a)为本发明中高温活化粉煤灰显热回收填充床的简化二维模型；

图1(b)为本发明中高温活化粉煤灰显热回收填充床的网格划分图；

图2为本发明中高温活化粉煤灰不同粒径与填充床出口气体温度曲线图；

图3为本发明中不同空气进口流速与填充床出口气体温度曲线图；

图4为本发明中不同高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度与填充床出口气体温度曲线图；

图5为本发明中不同高温活化粉煤灰在填充床中的填充分率与填充床出口气体温度曲线图；

图6为最优操作条件下，填充床气体在0.5s，1s，2s，10s不同时刻温度分布图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收过程操作参数的分析方法，以实现可以完整精确得到显热回收过程的最优参数，且操作范围广。

包括如下步骤：

S1基于待处理的显热回收填充床，进行CFD前处理；

S2基于的前处理的结果，进行CFD求解；

S3基于的求解结果，进行CFD后处理。

作为一种具体实施例，所述步骤S1，具体包括：

(1)针对实际填充床模型进行简化假设，确定二维填充床模型；

(2)对二维填充床模型进行网格划分，将空间连续的计算区域分割成足够小的计算区域，从而实现物理求解域与计算求解域的转换。

作为一种具体实施例，所述步骤(1)，进一步包括：使用Gambit建模软件，对显热回收填充床建立二维模型，并根据需要对模型整体进行简化处理：

(1)填充床底部入口采用速度入口的边界条件，用于冷空气入口；

(2)填充床顶部出口采用压力出口的边界条件，用于热空气流出；

(3)填充床壁面设置壁面的边界条件，形成封闭的圆柱体，在顶部和底部开口，且设为绝热条件。

作为一种具体实施例，所述步骤(2)，进一步包括：对二维填充床进行网格划分，整体采用结构化网格，其在拓扑结构上相当于矩形域内的均匀结构，其节点定义在每一层的网格线上，且每一层上节点数都是相等的，能够在模拟计算中重复的拓扑计算，使模拟计算更快速。

作为一种具体实施例，所述步骤S2，具体包括：

(1)设定高温活化粉煤灰的比热容、导热系数和粒径等物性参数；

(2)设定空气的比热容，导热系数等物性参数；

(3)设置边界条件、物理模型及初始高温活化粉煤灰填充区域，并初始化流场。

(4)对所述简化模型进行包括收敛因子的初始设置；

(5)根据所述初始设置通过k-epsilion计算模型进行迭代计算。

(6)设置不同粉煤灰粒径，不同的空气流化气速，床层填充分率，以及填充高度等几个操作条件；

完成基本的参数及边界条件定义后，基于CFD技术对每一计算区域上应用流体控制方程，求解计算所有区域的流体计算方程，开始对高温活化粉煤灰显热回收过程中的相间传热过程进行求解分析。

作为一种具体实施例，所述步骤S3，具体包括：

对结果进行分析，应用后处理软件得到填充床中不同操作条件对填充床出口处热空气温度的影响，采用逐个操作参数假设验证的方法，得到每个操作参数的最优值，最后分析得出最适于高温活化粉煤灰显热回收多个最优操作条件的设计方案，并得到最优操作条件下床内空气温度的分布情况。

1进行CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析首先进行数值模拟，包括：几何模拟和数学模拟，然后进行回收模拟系统的边界条件设置，将边界条件设置完毕之后对高温活化粉煤灰的物性参数进行设定；

1.1几何模型

以填充床为原型建立几何模型，其二维模型和网格划分如图1所示，

1.2数学模型

激活能量方程，采用Eulerian两相流模型，相间传热采用gunn模型，湍流模型采用k-ε模型，曳力模型采用gidaspow模型；

1.3系统边界条件设置

基于FLUENT设置系统的边界条件：

入口条件：对入口边界类型设置为速度入口边界类型；

出口条件：对出口边界类型设置为压力出口边界类型；

壁面条件：填充床的边界类型设定为wall(壁面条件)，并设定壁面与床层内高温活化粉煤灰和空气没有热交换；

1.4物性参数设定

(1)将高温活化粉煤灰的物性参数输入对话框中：密度2500kg/m³，比热容920J/kg·K，热导率0.23W/m·K，摩尔质量112kg/kg·mol；

(2)将空气的物性参数输入对话框中：密度1.225kg/m³，比热容1006.43J/kg·K，热导率0.0242W/m·K，摩尔质量28.966kg/kg·mol，黏度1.7894×10-5kg/m·s；

(3)设定填充床的计算区域是在重力的操作条件下；

(4)设定几个不同的高温活化粉煤灰的粒径：0.01m，0.02m，0.03m，0.04m，0.05m，0.05m，0.06m，0.07m，0.08m，0.09m，0.1m；

(5)设定几个不同的空气进料气速：0.3m/s，0.5m/s，0.7m/s，0.9m/s；

(6)规定高温活化粉煤灰的填充区域在填充床底层，并设定几个不同的填充高度：0.1m，0.2m，0.3m，0.4m，0.5m；

(7)设定几个不同的高温活化粉煤灰填充分率：0.53，0.63，0.73，0.83；

(8)基于以上操作条件初始化流场，高温固体粉煤灰初始温度设为1123K，计算5s时刻填充床出口热空气温度。

2.结果分析

2.1粉煤灰粒径对填充床出口气体温度的影响

图2是不同高温活化粉煤灰粒径在显热回收进行5s时刻与填充床出口空气温度的曲线图，从图中可以看出，填充床出口气体温度随粉煤灰粒径的增大而降低，当高温活化粉煤灰粒径小于0.02m时，粒径对填充床出口气体温度没有显著影响，当高温活化粉煤灰粒径大于0.02m时，填充床出口气体温度随粉煤灰粒径呈直线下降，考虑粉碎粉煤灰的成本，0.02m的高温活化粉煤灰粒径是最佳粒径，且此时填充床出口气体温度已达到最大。

2.2空气进口流速对填充床出口气体温度的影响

图3是不同空气进口流速在显热回收进行5s时刻与填充床出口气体温度的曲线图，从图中可以看出，填充床出口气体温度随空气进口流速的增大而降低，当空气进口流速小于0.5m/s时，空气进口流速对填充床出口气体温度的影响比空气进口流速大于0.02m时小，确定0.5m/s的空气进口流速是最佳气速，且此时填充床出口气体温度已达到最大。

2.3高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度对填充床出口气体温度的影响

图4是不同高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度在显热回收进行5s时刻与填充床出口气体温度的曲线图，从图中可以看出，填充床出口气体温度随填充高度的增大而增大，当高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度小于0.3m时，填充高度对填充床出口气体温度有显著影响，当高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度大于0.3m时，填充高度对填充床出口气体温度无显著影响，且此时填充床出口气体温度已达到最大，确定0.3m为最小填充高度。

2.4高温活化粉煤灰在填充床中的填充分率对填充床出口气体温度的影响

图5是不同高温活化粉煤灰在填充床中的填充分率在显热回收进行5s时刻与填充床出口气体温度的曲线图，从图中可以看出，填充床出口气体温度随填充分率的增大而增大，当填充分率小于0.6时，填充分率对填充床出口气体温度有显著影响，当填充分率大于0.02m时，填充分率对填充床出口气体温度影响较小，高温活化粉煤灰在填充床中的填充分率为0.63时，填充床出口气体温度已达到最优，0.63的高温活化粉煤灰填充分率是最佳填充分率。

2.5最优操作条件下填充床气体温度分布图

图6是在高温活化粉煤灰粒径为0.02m，空气进口流速为0.5m/s，高温活化粉煤灰在填充床中的填充高度为0.5m，高温活化粉煤灰在填充床中的填充分率为0.63时，填充床气体在0.5s，1s，2s，10s不同时刻温度分布图，从图中可以看出床中气体温度在2s以后随填充床高度增加而增加，且床层温度分布均匀，且此时在填充床出口处的空气温度为1121.74K；与此同时还发现靠近壁面的空气温度相较于远离壁面的地方较高。很真实的反应了由于空气存在黏度壁面对空气的滞留作用导致空气温度较高。

本发明通过对高温活化粉煤灰显热回收过程进行模拟，可以确定适合于显热回收过程的最佳操作参数。且能够与实际工况拟合度很高，减少人力成本，进而降低实验设备的经济成本，也消除了实验操作过程中带来的安全性隐患。

Claims (9)

1.一种基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，建立简化的显热回收填充床模型；对所述显热回收填充床模型进行CFD数值模拟；

S1-1，通过几何数值模拟，对显热回收填充床模型进行简化假设，形成二维显热回收填充床模型，并将二维显热回收填充床模型进行网格划分；

S1-A使用建模软件，建立二维显热回收填充床模型，并对该模型整体进行简化处理：

(1)显热回收填充床模型底部入口采用速度入口的边界条件，用于冷空气流入；

(2)显热回收填充床模型顶部出口采用压力出口的边界条件，用于热空气流出；

(3)设置显热回收填充床模型壁面的边界条件，形成封闭的圆柱体，顶部和底部开口，且设为绝热条件；

S1-B，对二维显热回收填充床模型进行网格划分，整体采用结构化网格，其在拓扑结构上相当于矩形域内的均匀结构，其网格划分节点定义在每一层的网格线上，且每一层网格划分节点数量相等；

S1-2，通过数学数值模拟，进行回收模拟过程的边界条件设置，将边界条件设置完毕之后对显热回收填充床模型的物性参数进行设定；

S2，对简化后的显热回收填充床模型进行初始设置，根据初始设置计算得到显热回收填充床模型中不同时刻空气温度分布，以及床出口处热空气的温度情况，设置不同的操作条件对显热回收过程进行有规律调节；

S2-1，对CFD数值模拟结果进行分析，得到显热回收填充床模型中不同操作条件对填充床出口处热空气温度的影响；

S2-A，先对高温活化粉煤灰粒径在显热回收填充床模型出口气体温度进行收集，形成高温活化粉煤灰粒径气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰粒径气体温度曲线；

S2-B，再采集空气进口流速对显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成空气进口流速气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成空气进口流速气体温度曲线；

S2-C，再采集高温活化粉煤灰填充高度在显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成高温活化粉煤灰填充高度气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰填充高度气体温度曲线；

S2-D，再采集高温活化粉煤灰装填充分率对显热回收填充床模型出口气体温度的趋势值，形成高温活化粉煤灰装填充分率的气体温度趋势值若干节点，对若干节点形成高温活化粉煤灰装填充分率的气体温度曲线；

S2-2，对不同的操作条件采用逐个操作参数假设验证的方法，得到每个操作参数假设验证的最优值，分析出最适于高温活化粉煤灰显热回收填充床模型的最优操作条件，并得到该最优操作条件下显热回收填充床模型的空气温度的分布情况。

2.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S1-1还包括：

对二维显热回收填充床模型进行网格划分，将空间连续的计算区域分割成足够小的计算区域，从而实现物理求解域与计算求解域的转换。

3.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S1-2包括：

S1-a，对显热回收填充床模型使用能量方程，首先通过Eulerian两相流模型，对显热回收填充床模型进行气流模型建立，然后对气流模型建立后的显热回收填充床模型采用gunn模型进行相间传热，在相间传热过程中使用k-ε模型对显热回收填充床模型进行湍流模型建立，对于显热回收填充床模型进行不断的相间传热和湍流之后达到一定阈值后采用gidaspow模型形成曳力模型，从而模拟出显热回收填充床模型进行高温活化粉煤灰显热回收过程。

4.根据权利要求3所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S1-2还包括：

S1-b，对显热回收填充床模型进行物性参数设定，

(1)将高温活化粉煤灰的物性参数进行设定：设定高温活化粉煤灰密度阈值，高温活化粉煤灰比热容阈值，高温活化粉煤灰热导率阈值和高温活化粉煤灰摩尔质量阈值；

(2)将高温活化粉煤灰物性参数设置完成后，对空气的物性参数进行设定，设定空气密度阈值，空气比热容阈值，空气热导率阈值，空气摩尔质量阈值和空气黏度阈值；

(3)将高温活化粉煤灰物性参数和空气物性参数设置完成后，设定显热回收填充床模型的计算区域为重力操作条件下；

(4)执行完毕(1)至(3)后，设定不同的高温活化粉煤灰的粒径进行迭代操作，形成在不同的高温活化粉煤灰的粒径下进行模拟分析的数据库；

(5)执行完毕(1)至(3)后，设定若干不同的空气进料气速并进行迭代操作，形成在不同的空气进料气速下进行模拟分析的数据库；

(6)执行完毕(1)至(3)后，设定高温活化粉煤灰的填充区域在显热回收填充床模型底层，并设定若干不同的填充高度并进行迭代操作，形成在不同的填充高度下进行模拟分析的数据库；

(7)执行完毕(1)至(3)后，设定若干不同的高温活化粉煤灰填充分率并进行迭代操作，形成在不同的高温活化粉煤灰填充分率下进行模拟分析的数据库；

(8)基于以上操作条件初始化流场，设置高温固体粉煤灰初始温度，计算预设时刻填充床出口热空气温度。

5.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S2-A包括：

生成不同高温活化粉煤灰粒径在显热回收进行设定时刻与显热回收填充床模型出口空气温度的曲线，设置显热回收填充床模型出口气体温度随粉煤灰粒径的增大而降低的趋势值，当高温活化粉煤灰粒径小于设定粉煤灰粒径阈值时，粒径对填充床出口气体温度没有显著影响，当高温活化粉煤灰粒径大于设定粉煤灰粒径阈值时，填充床出口气体温度随粉煤灰粒径呈直线下降，根据设定粉煤灰粒径阈值，使显热回收填充床模型出口气体温度达到最大。

6.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S2-B包括：

生成不同空气进口流速在显热回收进行设定时刻与显热回收填充床模型出口气体温度的曲线，设置显热回收填充床模型出口气体温度随空气进口流速的增大而降低的趋势值，当空气进口流速小于设定空气进口流速阈值时，空气进口流速对显热回收填充床模型出口气体温度的影响小，根据设定空气进口流速阈值使显热回收填充床模型出口气体温度达到最大。

7.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S2-C包括：

生成不同高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中填充高度，并形成显热回收进行设定时刻与填充床出口气体温度的曲线，填充床出口气体温度随填充高度的增大而增大，当高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度小于设定填充高度阈值时，填充高度对显热回收填充床模型出口气体温度有明显变化，当高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度大于设定填充高度阈值时，填充高度对显热回收填充床模型出口气体温度无显著影响，显热回收填充床模型出口气体温度已达到最大。

8.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S2-D包括：

生成不同高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的装填充分率，在显热回收进行设定时刻的显热回收填充床模型出口气体温度的曲线，显热回收填充床模型出口气体温度随装填充分率的增大而增大，当装填充分率小于设定装填充分率阈值时，装填充分率对显热回收填充床模型出口气体温度有明显变化，当装填充分率大于设定装填充分率阈值时，装填充分率对设定装填充分率阈值出口气体温度影响小。

9.根据权利要求1所述的基于CFD技术的高温活化粉煤灰显热回收模拟分析方法，其特征在于，所述S2-2包括：

根据S2-1设定的高温活化粉煤灰粒径的粉煤灰粒径阈值，空气进口流速的空气进口流速阈值，高温活化粉煤灰在显热回收填充床模型中的填充高度的填充高度阈值，高温活化粉煤灰在填充床中的装填充分率的装填充分率阈值，获取显热回收填充床模型中混合后的气体在不同时刻温度分布值，显热回收填充床模型中气体温度在设定时间以后随填充床高度增加而增加，且床层温度分布均匀，靠近壁面的空气温度相较于远离壁面的地方较高。

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