| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第10-40页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 流体运动的计算流体力学模拟方法 | 第11-15页 |
| 1.3 气-固反应数值模拟方法 | 第15-23页 |
| 1.3.1 收缩核模型 | 第16-18页 |
| 1.3.2 体积反应模型 | 第18-19页 |
| 1.3.3 颗粒-球团模型 | 第19-21页 |
| 1.3.4 随机孔模型 | 第21-23页 |
| 1.4 铁氧化物还原研究进展 | 第23-30页 |
| 1.4.1 铁氧化物还原微观机理 | 第25-27页 |
| 1.4.2 铁氧化物还原动力学 | 第27-30页 |
| 1.5 格子气元胞自动机模型简介 | 第30-36页 |
| 1.6 本文的研究内容 | 第36-40页 |
| 2 气-固两相反应流介尺度模型 | 第40-54页 |
| 2.1 建模思路与基本假设 | 第40-41页 |
| 2.2 多组分、多能态格子气元胞自动机模型 | 第41-47页 |
| 2.3 化学反应热力学及动力学分析 | 第47-51页 |
| 2.4 模型的程序实现 | 第51-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 3 多组分扩散、传热及均相化学反应流模拟 | 第54-78页 |
| 3.1 多组分扩散传质过程模拟 | 第54-58页 |
| 3.2 封闭腔圆柱表面传热过程模拟 | 第58-63页 |
| 3.3 管道圆柱绕流传热过程模拟 | 第63-70页 |
| 3.4 均相化学反应过程模拟 | 第70-77页 |
| 3.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 4 多孔介质流动与气-固反应过程模拟 | 第78-114页 |
| 4.1 随机多孔介质流动过程模拟 | 第78-85页 |
| 4.1.1 QSGS多孔介质生成算法 | 第79-81页 |
| 4.1.2 模型参数对多孔介质结构的影响 | 第81-83页 |
| 4.1.3 随机多孔介质中的流动及传热行为模拟 | 第83-85页 |
| 4.2 孔隙尺度气-固两相反应流模拟 | 第85-112页 |
| 4.2.1 无固体产物生成的气-固反应过程模拟 | 第85-92页 |
| 4.2.2 有固体产物生成的气-固反应过程模拟 | 第92-100页 |
| 4.2.3 非等摩尔扩散气-固反应过程的模拟 | 第100-105页 |
| 4.2.4 管道中多孔颗粒气-固反应过程模拟 | 第105-112页 |
| 4.3 本章小结 | 第112-114页 |
| 5 铁氧化物还原动力学实验研究 | 第114-144页 |
| 5.1 铁矿粉流态化还原动力学实验研究 | 第114-132页 |
| 5.1.1 实验设备与原料 | 第115-118页 |
| 5.1.2 传统动力学分析 | 第118-123页 |
| 5.1.3 多步还原反应动力学分析 | 第123-132页 |
| 5.2 纯铁氧化物流态化还原动力学实验研究 | 第132-143页 |
| 5.2.1 实验设备与原料 | 第132-134页 |
| 5.2.2 还原初期Fe_2O_3→Fe_3O_4动力学分析 | 第134-137页 |
| 5.2.3 还原后期Fe_3O_4→Fe动力学分析 | 第137-143页 |
| 5.3 本章小结 | 第143-144页 |
| 6 铁氧化物还原反应流相关问题的模拟研究 | 第144-170页 |
| 6.1 铁氧化物还原反应流模型 | 第144-146页 |
| 6.2 单颗粒铁氧化物还原过程模拟 | 第146-163页 |
| 6.2.1 单组分还原气体反应过程 | 第146-156页 |
| 6.2.2 多组分还原气体反应过程 | 第156-163页 |
| 6.3 固定床铁氧化物还原过程模拟 | 第163-168页 |
| 6.3.1 无孔隙铁氧化物颗粒组成的固定床 | 第163-166页 |
| 6.3.2 多孔铁氧化物颗粒组成的固定床 | 第166-168页 |
| 6.4 本章小结 | 第168-170页 |
| 7 结论与展望 | 第170-172页 |
| 7.1 结论 | 第170-171页 |
| 7.2 展望 | 第171-172页 |
| 致谢 | 第172-174页 |
| 参考文献 | 第174-200页 |
| 附录 | 第200-201页 |