大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李德波，徐齐胜 著

图书标签:

• 锅炉
• 数值模拟
• 大型电站
• CFD
• 传热
• 流体动力学
• 工程应用
• 电力
• 热力学
• 有限元

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512375079

版次：1

商品编码：11803178

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-11-01

用纸：胶版纸

页数：228

字数：329000

正文语种：中文

内容简介

　　《大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用》介绍了数值模拟计算技术在大型电站锅炉及系统中的应用，主要包括数值模拟技术发展现状、数值模拟基础理论、数值模拟技术在大型电站锅炉中的应用（四角切圆锅炉、前后对冲旋流燃烧锅炉、50MW生物质燃烧锅炉）、数值模拟技术在选择性催化还原脱硝系统中的应用、数值模拟技术在湿法脱硫系统中的应用、超（超）临界燃煤锅炉现场优化运行技术等内容。

前言/序言

大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用 内容概要： 本书深入探讨了大型电站锅炉系统数值模拟的理论基础、关键技术及工程实践。全书共分为三个主要部分：理论基础篇、数值模拟技术篇和工程应用篇。 理论基础篇 本篇首先详细介绍了大型电站锅炉作为复杂热力学与流体动力学系统的基本原理，包括燃料燃烧过程、传热传质机理、流体流动特性、化学反应动力学等。重点阐述了影响锅炉效率、污染物排放和设备安全的关键参数。接着，系统梳理了数值模拟所依赖的数学模型，包括连续性方程、动量方程、能量方程、组分输运方程以及各种湍流模型（如RANS模型、LES模型等）和辐射模型（如P1模型、离散坐标法等）的推导和适用范围。此外，还详细讲解了锅炉系统中的多相流、颗粒流以及化学反应耦合的模拟方法。 数值模拟技术篇 本篇聚焦于大型电站锅炉数值模拟的核心技术。首先，详细介绍了数值计算方法，包括有限体积法、有限差分法、有限元法等在求解Navier-Stokes方程及相关输运方程中的应用。重点讲解了网格生成技术，包括结构网格、非结构网格、混合网格的构建方法，以及网格质量对模拟精度的影响。其次，深入探讨了求解器设计与算法优化，包括隐式与显式求解方法的比较，迭代求解算法的收敛性分析，以及求解速度的提升策略。在物理模型方面，详细介绍了燃烧模型（如EDC、PDF模型等）、湍流模型（如k-ε、k-ω、SST模型、LES模型等）在锅炉模拟中的选择与应用，以及烟气污染物（NOx、SO2、PM等）生成与转化的数值模拟方法。同时，还覆盖了辐射传热模型的选择与实现，以及多相流（气-液、气-固）和颗粒流（煤粉、飞灰）的模拟技术。最后，本篇还介绍了数值模拟中的边界条件设置、稳定性分析及误差评估等关键环节。 工程应用篇 本篇着重于将数值模拟技术应用于大型电站锅炉的实际工程问题。首先，通过多个典型案例，详细展示了数值模拟在锅炉设计优化中的应用，包括炉膛尺寸优化、炉墙结构设计、燃烧器布置优化、送风系统设计等，以提高燃烧效率、降低燃料消耗。接着，深入探讨了数值模拟在锅炉运行优化中的应用，例如如何通过模拟分析预测和解决燃烧不稳定、结渣结灰、高温腐蚀等问题，以及如何优化运行参数以降低污染物排放，满足环保法规要求。此外，本篇还介绍了数值模拟在锅炉故障诊断与安全评估方面的应用，如何通过模拟分析揭示设备失效机理，预测潜在风险，并为设备维修和改造提供科学依据。最后，本篇还展望了数值模拟技术在智能电站锅炉发展中的应用前景，如与物联网、大数据技术结合，实现锅炉的智能化运行与预测性维护。 本书特色： 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础，又涵盖丰富的工程应用案例。 技术性强： 详细讲解了数值模拟的核心技术，包括模型选择、算法实现和网格生成等。 工程导向： 紧密围绕大型电站锅炉的实际工程需求，提供解决实际问题的思路和方法。 内容全面： 覆盖了锅炉燃烧、传热、流体流动、污染物排放以及设备安全等多个重要方面。 面向读者： 适用于从事电站锅炉设计、研发、运行、维护及相关领域的研究人员、工程师和研究生。 通过阅读本书，读者将能够深入理解大型电站锅炉系统的复杂性，掌握数值模拟的关键技术，并能将这些技术有效地应用于解决锅炉设计、运行和优化中的实际问题，从而提升锅炉的效率、稳定性和环保性能。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的目录和一些章节的开头，我最大的感受是，它真的把一个看似枯燥的工程技术领域，通过“数值模拟”这个现代化的手段，赋予了生命力。这本书不只是简单地罗列公式和理论，而是强调了“技术”和“应用”的结合。我脑海中浮现出的是无数工程师，坐在电脑前，看着屏幕上不断变化的彩色流场图、温度分布图，就像在“诊断”一个巨大的工业心脏。这种可视化和数字化，无疑大大提高了设计和优化的效率。我猜测，书里会详细介绍如何建立锅炉的几何模型，如何划分计算网格，以及如何选择合适的物理模型和边界条件。这就像给计算机“喂”入一个真实的锅炉，让它去理解锅炉内部的每一个细微之处。而“数值模拟”本身，我猜这本书会从理论基础讲起，介绍常用的数值方法，比如差分法、有限元法、有限体积法等等，并分析它们各自的优缺点以及在锅炉模拟中的适用性。更吸引我的是“工程应用”这部分，它应该会展示如何将模拟结果转化为实际的工程决策。比如，通过模拟可以预测锅炉在不同工况下的受热面壁温分布，从而指导换热管的设计，避免过热或腐蚀；可以通过模拟分析燃烧器出口的燃料和空气分布，优化燃烧效率，减少NOX等污染物的产生；还可以预测锅炉启动和停机过程中的热应力，指导操作规程的制定，确保设备安全。我甚至可以想象，书里会包含一些案例研究，展示如何利用数值模拟来解决实际工程问题，比如某个锅炉效率下降的原因分析，或者某个新设计方案的性能评估。这本书，让我觉得它不仅仅是一本技术手册，更是一种解决问题的思维方式和工具，能够帮助工程师们更聪明、更高效地工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，让我立刻联想到那些耸立在广袤工业区的庞然大物——火力发电厂的锅炉。作为能源供应的关键环节，它的稳定、高效和环保运行至关重要。而“数值模拟技术”这几个字，则预示着这本书并非停留在传统的工程经验层面，而是引入了现代科学的利器。我猜测，这本书会深入讲解如何将锅炉系统内错综复杂的物理现象，如高温高压下的流体动力学、热量传递、化学反应等，通过一系列数学方程组来精确描述。这背后，必然涉及到对各种数值方法的详尽阐述，从基础的有限差分、有限元，到可能更高级的离散方法，以及如何选择合适的求解器来保证计算的稳定性和精度。我特别期待书中关于“工程应用”的部分。这部分内容，想必会是本书的精髓所在，它会生动地展示数值模拟技术是如何在实际的电站锅炉设计、改造和运行过程中发挥作用的。比如，如何通过模拟来优化燃烧器设计，提高燃料的燃烧效率，减少有害物质的排放？如何通过模拟来分析锅炉内部的受热面温度分布，防止金属过热或腐蚀，从而延长锅炉的使用寿命？甚至，我大胆猜测，书中可能会包含一些利用数值模拟进行故障预测和诊断的案例，例如分析炉膛内局部高温区的成因，或者预测燃烧不稳可能带来的风险。这本书，在我看来，它提供了一种“虚拟实验”的能力，让工程师们可以在实验室里“看见”看不见的复杂过程，从而做出更明智的决策，推动整个能源行业的进步。

评分☆☆☆☆☆

仅仅从“大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用”这个书名来看，我就觉得这本书承载了太多的信息量和专业知识。我推测，这本书会深入探讨如何将复杂的物理和化学过程，通过数学模型和计算机模拟的方式来逼真地再现。这可能意味着书中会对流体力学、传热学、燃烧学等基本原理进行详细的阐述，并介绍如何将这些原理转化为计算机可执行的代码。我尤其期待书中关于“数值模拟技术”的具体内容。它是否会介绍一些先进的数值算法，比如求解高雷诺数湍流模型的算法，或者模拟复杂燃烧化学反应网络的算法？我还会关注书中是否会涉及到如何处理多相流，比如液态水、蒸汽和固体颗粒在锅炉内部的相互作用。而“工程应用”这个部分，则是我认为本书最具价值的部分。我猜想，书中会包含大量的实际案例，展示数值模拟如何在锅炉的设计、优化和故障诊断中发挥关键作用。比如，如何通过模拟来评估不同锅炉结构的设计参数对整体性能的影响？如何利用模拟来预测锅炉在长时间运行过程中可能出现的安全隐患，并提出相应的预防措施？我甚至可以想象，书中可能会探讨一些关于如何利用数值模拟来开发新型、更高效、更环保的锅炉技术的研究方向。这本书，对我来说，是一次深入了解能源核心设备的机会，通过它，我希望能更全面地理解现代工业技术的深度和广度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，“大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用”，让我第一眼就觉得它是一本非常“硬核”的专业书籍。我猜想，这本书的核心内容会是围绕着如何运用现代计算科学和工程技术，来解决大型电站锅炉在设计、运行和维护过程中遇到的各种复杂问题。首先，“数值模拟技术”部分，我预计书中会详细介绍各种数值方法，比如有限体积法、有限元法等，以及它们在模拟锅炉系统中的具体应用。这可能包括如何建立精确的数学模型，如何进行网格划分，如何求解一系列复杂的偏微分方程组，以及如何处理边界条件等。我还会期待书中能够对不同的数值算法进行比较分析，指出它们各自的优缺点以及适用范围。更令我感兴趣的是“工程应用”部分。这部分内容，我想必然是这本书的价值所在。它会展示如何将抽象的数值模拟结果，转化为工程师们能够理解和应用的具体工程方案。比如，如何通过模拟来优化锅炉的燃烧过程，提高热效率，降低污染物排放；如何通过模拟来预测锅炉内部的应力分布，确保设备的安全运行；甚至，如何通过模拟来指导锅炉的改造和升级，以适应不断变化的技术要求和环保标准。这本书，对我而言，它不仅仅是一本技术指南，更像是一扇窗户，让我能够窥探到现代能源工程领域最前沿的“黑科技”，理解技术进步是如何驱动着我们赖以生存的能源体系不断前进的。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到“大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用”这个书名时，我就觉得这本书一定蕴含着深厚的理论知识和丰富的工程实践经验。我猜想，这本书的核心内容会是关于如何利用先进的计算工具和方法，来深入理解和优化那些驱动我们国家经济运转的庞大能源装置。在“数值模拟技术”方面，我期待书中能够详细介绍各种数值算法，例如如何处理复杂的流体动力学问题，如何模拟高温高压下的热量传递过程，以及如何精确地计算燃烧化学反应。这可能涉及到对有限元法、有限体积法等常用数值方法的深入讲解，以及如何选择合适的湍流模型和燃烧模型。而“工程应用”部分，我想必然是本书的亮点。它会生动地展示如何将这些抽象的模拟结果转化为实际的工程决策。比如，如何通过 CFD 模拟来优化锅炉的燃烧器设计，提高燃料的利用率，减少 NOx 等污染物的排放；如何利用热应力分析来预测锅炉受热面的疲劳寿命，指导设备的维护和检修；甚至，如何利用数值模拟来评估不同锅炉设计方案的优劣，从而选择出最经济、最环保的解决方案。这本书，在我看来，它不仅仅是一本技术手册，更是一种解决问题的思维方式。它能够帮助工程师们用更科学、更精准的方法来应对复杂多变的工程挑战，推动能源技术的不断革新。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的标题来看，“大型电站锅炉系统”本身就是一个非常庞大且复杂的系统，涉及到高温、高压、多相流动、复杂燃烧化学反应等一系列高难度问题。而“数值模拟技术”则是一种强大的分析工具，能够帮助我们深入理解这些复杂的物理化学过程。我猜想，这本书会详细阐述如何将这些复杂的工程问题转化为计算机能够理解和处理的数学模型。这其中肯定少不了对控制方程的推导和离散化方法的介绍，比如如何处理 Navier-Stokes 方程、能量方程、组分输运方程等等。而且，我预计书中会对各种数值离散格式进行深入的比较和分析，例如迎风格式、中心格式、全迎风格式等，并探讨它们对模拟结果的精度和稳定性的影响。除此之外，这本书的“工程应用”部分是我最期待的。我希望它能够提供一些具体的案例，展示数值模拟在锅炉设计、运行优化、故障诊断和安全评估等方面的实际应用。例如，如何利用 CFD（计算流体动力学）技术来优化锅炉的炉膛结构，提高燃烧效率，降低污染物排放；如何利用热应力分析来预测锅炉受热面的热疲劳，延长设备寿命；以及如何利用数值模拟来评估锅炉在不同负荷下的运行性能，指导操作人员进行优化操作。我还会关注书中是否会涉及一些前沿的模拟技术，比如 LES（大涡模拟）或 DNS（直接数值模拟）等，这些高级的模拟方法在研究湍流和燃烧等复杂现象时具有重要的意义。总而言之，这本书对我而言，是一扇通往大型电站锅炉系统内部奥秘的大门，通过数值模拟，我可以“看到”那些在实际锅炉中无法直接观测到的细节，从而更好地理解和控制这个复杂的能源转换装置。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名称，乍一看，可能会让一些人觉得它离我们的日常生活很遥远，仿佛是专属于少数高科技领域工程师的读物。但细细品味，它所承载的“大型电站锅炉系统”正是支撑我们现代社会运转的基石之一，而“数值模拟技术与工程应用”则代表着一种前沿的、能够提升这些基石效率和可靠性的关键手段。我猜想，这本书的编写团队一定是拥有深厚的理论功底和丰富的工程实践经验。在内容上，我非常好奇它会如何循序渐进地引导读者进入数值模拟的世界。或许会从最基本的物理模型开始，比如流体流动、热量传递、质量扩散等，然后逐步深入到更复杂的燃烧反应、多相流耦合等。而且，我预感书中会详细介绍如何建立精确的几何模型，如何对模型进行网格划分，以及如何选择合适的边界条件和求解器。这就像在为计算机构建一个逼真的“数字孪生”锅炉。而“工程应用”部分，我尤其期待它能提供一些详实的案例分析。比如说，书中会不会展示如何通过数值模拟来优化锅炉的炉膛结构，以实现更均匀的温度分布和更低的烟气排放？会不会探讨如何利用模拟来预测锅炉在极端工况下的安全风险，并提出相应的防范措施？我甚至想象，书中可能还会涉及一些与人工智能、机器学习相结合的模拟方法，以期实现更智能化的锅炉运行控制和故障诊断。这本书，在我看来，它不仅仅是一本技术教材，更是一种思维模式的传递，一种用数据和模型来理解、分析和解决复杂工程问题的能力。它能够帮助工程师们摆脱传统的经验主义，用更科学、更精准的方法来应对挑战。

评分☆☆☆☆☆

一看到“大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用”这个书名，我就觉得它非常“实用主义”。所谓“大型电站锅炉系统”，已经点明了其应用场景的宏大和重要性；而“数值模拟技术”则代表了一种高度专业化的工具，能够深入地分析和理解这种复杂系统；最关键的“工程应用”这四个字，更是让这本书充满了实践导向。我猜测，这本书不会仅仅停留在理论层面，而是会大量地介绍如何将数值模拟的成果转化为实际的工程设计和操作。例如，在设计阶段，如何利用 CFD 模拟来优化锅炉的炉膛结构，以实现更好的空气动力学特性和燃烧效率？在运行阶段，如何利用模拟预测不同工况下的锅炉性能，并指导操作人员进行优化，以达到节能减排的目的？我特别好奇书中是否会包含一些具体的案例研究，展示如何通过数值模拟来解决实际工程中遇到的难题。比如，某个电站锅炉出现效率下降的问题，工程师们是如何利用数值模拟来分析其原因，并提出有效的改进措施的。这本书，在我看来，它就像一本“内功心法”加上“实战手册”，不仅传授了高深的数值模拟技术，更重要的是教会了读者如何将这些技术有效地应用于解决真实的工程问题。它能够帮助工程师们更深入地理解锅炉系统的内部运行机制，从而做出更精准、更高效的设计和决策，为国家的能源安全和可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，给我一种“高屋建瓴”的感觉。它不仅仅是关于某个设备，而是关于一个“系统”，一个“大型”且极其重要的能源生产系统——“大型电站锅炉系统”。而“数值模拟技术与工程应用”则说明了这本书将如何利用现代科学的方法来解决这个系统的相关问题。我猜想，这本书会从最基础的物理化学概念讲起，然后逐渐深入到如何将这些概念转化为计算机能够理解的数学模型。这其中肯定会涉及很多复杂的数学方程和求解方法，比如离散化技术、迭代算法等。我还会期待书中能够详细介绍如何建立锅炉的几何模型，如何对其进行网格划分，以及如何为不同的物理过程选择合适的边界条件。而“工程应用”这部分，我想必然是本书的重点。它可能会展示如何利用数值模拟来优化锅炉的设计，例如如何调整炉膛的尺寸和形状，以获得最佳的燃烧效率和温度分布。它还可能涉及如何利用模拟来预测锅炉在不同工况下的性能表现，例如在低负荷或高负荷运行时，锅炉的效率和排放会有何变化。我甚至想象，书中可能会包含一些关于如何利用数值模拟进行锅炉故障诊断和安全评估的案例，这对于保障能源供应的稳定性和安全性至关重要。这本书，对我而言，它就像一本“工具书”加上一本“案例集”，能够帮助读者从理论到实践，全面掌握数值模拟在大型电站锅炉领域的应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就挺硬核的，关于“大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程应用”，我一个纯粹的读者，一开始还真没太大概念。不过，当我在书店翻开它，那种厚重感和里面密密麻麻的公式、图表，瞬间就勾起了我的好奇心。我不是做这个专业的，但对我们国家能源发展的脉络一直很关注，电站锅炉作为能源心脏，它的稳定运行和效率提升，直接关系到我们生活的方方面面。这本书的题目就直接点明了核心，数值模拟，这玩意儿听起来就高大上，感觉是把复杂的物理化学过程在电脑里“复现”出来，然后在虚拟世界里进行各种“实验”，从而优化设计、预测故障、甚至开发新的燃烧技术。我脑海里自动联想到了那些庞大的数据中心，无数的处理器在飞速运转，模拟着火、水、气在锅炉内部那复杂而又精密的流动与传热过程。这本书，我猜它肯定深入浅出地介绍了数值模拟的原理，从最基础的流体力学、传热学方程，到如何用计算机语言将其转化为可执行的代码，再到如何处理海量计算结果，并将其转化为工程师可以理解和应用的语言。我想，其中一定包含了各种先进的数值方法，比如有限元法、有限体积法等等，这些名词对我来说既陌生又充满吸引力。更重要的是，书名里的“工程应用”这四个字，让我觉得这本书不是纸上谈兵，而是真正能解决实际问题的。它应该会分享很多真实的工程案例，比如某个电站锅炉在实际运行中遇到了什么困难，然后工程师们是如何利用数值模拟来分析问题、找到解决方案的。我想，这部分内容会非常接地气，能够让我这样的非专业人士也能感受到技术的力量是如何驱动工业进步的。同时，我也期待书中能够探讨一些前沿的模拟技术，比如如何更精确地模拟多相流、湍流、燃烧化学反应等等，这些都是影响锅炉效率和环保性能的关键因素。这本书，我感觉它就像一把钥匙，能够打开一扇通往现代能源技术核心的大门。