一种基于正交矩法的煤粉燃烧碳烟生成数值计算方法

本发明公开了一种基于正交矩法的煤粉燃烧碳烟生成数值计算方法，属于碳烟模拟技术领域。该方法通过改进的基于分裂的扩展正交矩法（S‑EQMOM）与小火焰模型耦合，结合详细化学反应机理，解决传统方法无法精确描述碳烟多模态分布及数值稳定性不足的问题。具体步骤包括：建立气‑粒两相控制方程，通过S‑EQMOM分裂数密度函数并求解群体平衡方程；离散化处理模型并耦合压力‑速度场；分析碳烟生成过程中的热解、成核、凝并等物理化学行为。本发明通过分解复杂动力学过程、减少数值误差积累，显著提高计算稳定性，可准确预测碳烟体积分数、颗粒尺寸分布等属性，为煤粉燃烧器设计提供理论支持。