Расчетное исследование влияния моделей выхода летучих веществ на процессы горения пылеугольного топлива при закрутке потока

Автор: Кузнецов В.А., Дектерев А.А., Сентябов А.В., Чернецкий М.Ю.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 1 т.9, 2016 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты расчётных исследований влияния моделей выхода летучих веществ на процессы воспламенения и горения пылеугольного топлива при закрутке потока на огневом стенде мощностью 2.4 МВт. Рассмотрено несколько моделей выхода летучих веществ: в одностадийном и двухстадийном приближении, а также модели, основанной на структурных особенностях строения угольного вещества. Для численного моделирования турбулентного течения несжимаемой жидкости использовались уравнения Рейнольдса с учетом межфазного взаимодействия. Для замыкания уравнения Рейнольдса применена двухпараметрическая стандартная k-ε-модель турбулентности. Для решения уравнения переноса теплового излучения взято P1-приближение метода сферических гармоник. Для описания оптических свойств газов была использована модель суммы серых газов. Для описания процессов движения угольных частиц обратились к методу Лагранжа. Сравнительный анализ результатов математического моделирования с экспериментальными данными показал, что при выборе правильных значений эффективных кинетических констант, а также параметров, характеризующих структуру угольного вещества, модели выхода летучих веществ согласуются между собой и с экспериментальными данными по распределению температур и составу газов в топочной камере.

Еще

Математическое моделирование, пылеугольное топливо, огневой стенд, модель выхода летучих веществ, закрученное течение

Короткий адрес: https://sciup.org/146115042

IDR: 146115042   |   DOI: 10.17516/1999-494X-2016-9-1-15-23

Список литературы Расчетное исследование влияния моделей выхода летучих веществ на процессы горения пылеугольного топлива при закрутке потока

  • Eaton A.M., Smoot L.D., Hill S.C., Eatough C.N. Components, formulations, solutions, evaluation, and application of comprehensive combustion models, Prog. Energy Combust. Sci., 1999, 25, 387-436.
  • Hart J., Al-Abbas A.H., Naser J. Numerical investigation of pyrolysis of a LoyYang coal in a lab-scale furnace at elevated pressures, Heat Mass Transfer, 2013, 49, 1725-1732.
  • Wendt C., Eigenbrod C., Moriue O., Rath H.J. A model for devolatilization andignition of an axisymmetric coal particle, Proc. Combust. Inst. 2002, 29, 449-457.
  • Williams A, Backreedy R, Habib R, Jones J.M., Pourkashanian M. Modelling coal combustion: the current position, Fuel, 2002, 81, 605-618.
  • Backreedy R.I., Fletcher L.M., Pourkashanian M., Williams A. Modeling pulverized coal combustion using a detailed coal combustion model, Combust Sci. Technol., 2006, 178, 763-787.
  • Chern J.S., Hayhurst A.N. A simple theoretical analysis of the pyrolysis of an isothermal particle of coal, Combust Flame, 2010, 157, 925-933.
  • Peters A.A.F., Weber R. Mathematical Modeling of a 2.4 MW Swirling Pulverized Coal Flame, Combustion Science and Technology, 1997, 122. I(1-6), 131-182.
  • Чернецкая Н.С.; Чернецкий М.Ю.; Дектерев А.А. Численноеисследованиевлияниятермоподготовки угля на образование оксида азота в процессе горения. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2014, 7(1), 83-95.
  • Чернецкий М.Ю., Дектерев А.А., Бурдуков А.П. Расчетноеисследованиефакельногогорения мелкодисперсного лигноцеллюлозного сырья. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2013, 6(6), 625-636.
  • Chernetskiy, M.Yu., Dekterev, A.A., Burdukov A.P., Hanjalic K. Computational modeling of autothermal combustion of mechanically-activated micronized coal, Fuel, 2014, 135, 443-458.
  • Kobayashi H., Howard J.B., Sarofi m A.F., Proc. Combust. Inst. 1977, 16, 411-425.
  • Cho C.P., Jo S., Kim H.Y., Yoon S.S., Numer. Heat Transfer, Part A: Appl. 2007, 52, 11011122.
  • Ubhayakar S.K., Stickler D.B., von Rosenberg C.W., Gannon R.E., Proc. Combust. Inst., 1976, 16, 427-436.
  • Fletcher T.H., Kerstein A.R., Pugmire R.J., Grant D.M. Energy Fuels, 1990, 4, 54-60.
  • Genetti D., Fletcher T.H. Predicting C NMR measurements of chemical structure based on the elemental composition and volatile matter content of coal. Utah: Brigham Young University, Department of Chemical Engineering, 1998.
Еще
Статья научная