动力学模型在生物质热转化过程的数值模拟,特别是计算机流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模拟中起着至关重要的作用。动力学模型及模型参数的选取直接决定数值模拟结果,影响后续的生物质热转化反应器的设计和工艺过程的优化,因此有必要系统研究生物质热转化动力学模型。分布活化能模型（Distributed activation energy model,DAEM）能准确且全面地描述生物质热转化动力学过程,其活化能分布常用Gaussian分布函数进行表征。然而Gaussian分布在描述复杂反应体系时,对反应初始阶段和最后阶段的描述不够精确。有些生物质的热转化动力学过程明显包含两个或多个子过程,单一分布的DAEM难以准确描述。鉴于Logistic分布的性质和生物质热转化动力学特性,提出了双Logistic DAEM。本论文推导了双Logistic DAEM不同情形下的方程,给出了模型的数值求解策略,探究了模型参数的物理意义,系统分析了可表征典型的生物质热转化动力学过程,并将之推广到其他固体燃料的热分解过程。论文的前部分进行一阶和n阶动力学模型的敏感性分析,研究了模型参数对模型理论结果的影响,为后续模型参数求解和模型实际应用打下基础。论文的后部分,进行了双Logistic DAEM耦合生物质颗粒热解模拟研究,得到了生物质颗粒在高温快速热解条件下的挥发份析出及温度分布特性。上述研究将为生物质热转化的机理探究和工业应用提供理论支撑。论文的研究内容及结果分述如下。1)采用有限差分法对纤维素热解动力学模型（一阶和n阶模型）的进行敏感性分析,确定最优的动力学参数扰动量为ΔE=0.2 kJ mol^-1,ΔA=10¹² s^-1,Δln A=0.02和Δn=0.04。研究发现,一阶动力学模型对反应活化能和频率因子对数的敏感度高;n阶动力学模型对反应活化能和频率因子对数的敏感度高,而对反应级数的敏感度低;相较频率因子,频率因子的对数对热解动力学模型影响更显著,约为频率因子影响的34.06倍。2)给出双Logistic DAEM的数值解计算方法:先将温度内积分转化为指数积分形式,再利用Simpson方法则求解活化能外积分。根据数值计算结果,得到双Logistic DAEM实际是两个单DAEM的权重求和,其中参数w是权重参数;参数μ₁和μ₂是位置参数,主要影响dα/dT–T曲线上峰的位置;参数σ₁和σ₂是形状参数,主要影响dα/dT–T曲线的形状。双Logistic DAEM可以表征三种典型的热分解过程:完全分离型、完全重叠型和部分重叠型。对于部分重叠型过程,次峰处以峰或峰肩的形式存在,具体是何种形式体现,取决于频率因子A和升温速率β的数值范围。结合文献数据,验证给出了双Logistic DAEM描述典型固体燃料热分解过程的案例。3)构建了双Logistic DAEM的生物质颗粒热解模型,并利用基于有限体积法的数值计算进行求解,模拟得到了生物质颗粒热解的挥发份析出和温度变化特性。模拟结果发现:生物质颗粒粒径越大,粒子内温度梯度越明显,完全加热时间越长;生物质颗粒热解初始时的升温速率较高(>3540 K s^-1),随后升温速率逐渐下降;生物质颗粒热解的质量损失速率曲线显示干燥和挥发分析出两个阶段,脱挥发分过程的转化速率曲线,与双Logistic DAEM表征的部分重叠型图形相似,峰和峰肩分别代表纤维素伪组分和半纤维素伪组分的热分解。TGA测试数据,往往是在恒定低升温速率下获得的;本论文模拟得到的热解过程生物质颗粒的挥发份析出和温度变化特性更接近实际情况。