000 09707nla2a2200661 4500
001 348307
005 20231029235045.0
035 _a(RuTPU)RU\TPU\book\380286
035 _aRU\TPU\book\380285
090 _a348307
100 _a20221201d2022 k y0rusy50 ca
101 0 _arus
102 _aRU
135 _adrcn ---uucaa
181 0 _ai
182 0 _ab
200 1 _aАнализ подходов к численному моделированию горения пылеугольного топлива в турбулентном потоке
_fА. К. Пронин, А. В. Гиль
203 _aТекст
_cэлектронный
215 _a1 файл (1 081 Kb)
230 _aЭлектронные текстовые данные (1 файл : 1 081 Kb)
300 _aЗаглавие с титульного листа
320 _a[Библиогр.: с. 59 (34 назв.)]
330 _aАктуальность исследования обусловлена необходимостью точного воспроизведения математическими моделями экспериментальных измерений, так как численное моделирование широко применяется как для разработки новых технологий сжигания твердого топлива, так и для модернизации существующих котельных агрегатов. А как известно, предсказанные численным моделированием параметры пылеугольного факела напрямую зависят от того, как моделируется химия горения в турбулентном потоке. Цель: исследование точности воспроизведения экспериментальных измерений для четырех подходов к численному моделированию воспламенения и выгорания горючих компонентов пылеугольного топлива в турбулентном потоке. Объекты: температуры, концентрации газовых компонентов (CO2, O2, CO и NOx), аксиальные и тангенциальные компоненты скорости внутри топки IFRF 2,4 МВт. Методы: сравнение экспериментально измеренных параметров пылеугольного факела и предсказанных численным моделированием. Численное моделирование выполнялось с использованием программного пакета ANSYS FLUENT.
330 _aГорение угольной пыли в топке смоделировано как двухфазная турбулентная система течений, состоящая из газовой и дискретной фаз. Результаты. Проведено численное моделирование горения пылеугольного топлива в турбулентном потоке четырьмя разными подходами: моделями равновесной химии с одной и двумя переменными смешения; моделью «обрыва вихря» и её комбинацией с кинетической моделью горения. Сравнительным анализом результатов моделирования с экспериментально измеренными параметрами пылеугольного факела установлено, что все исследованные подходы к моделированию горения пылеугольного топлива в турбулентном потоке демонстрируют довольно хорошее совпадение с экспериментальными данными. Модель «обрыва вихря» в комбинации с кинетической моделью горения имеет преимущество в точности, а модель равновесной химии с одной переменной смешения имеет преимущество в скорости сходимости решения.
330 _aThe relevance of the research is caused by the need for accurate reproduction of experimental measurements by mathematical models, since numerical simulation is widely used both for the development of new technologies for the combustion of solid fuels and for the modernization of existing boiler units. And as it is known, the parameters of a pulverized coal flame predicted by numerical simulation directly depend on the way the combustion chemistry in a turbulent flow is modeled. The main aim of the research is to study the accuracy of reproduction of experimental measurements for four approaches to the numerical simulation of ignition and burnout of combustible components of pulverized coal fuel in a turbulent flow. Objects: temperatures, concentrations of gas components (CO2, O2, CO and NOx), axial and tangential velocity components inside the IFRF 2.4 MW furnace. Methods: comparison of experimentally measured parameters of a pulverized coal flame and those predicted by numerical simulation. Numerical simulation was performed using the ANSYS FLUENT software package. The combustion of coal dust in the furnace is modeled as a two-phase turbulent flow system consisting of gas and discrete phases.
330 _aResults. Numerical modeling of the combustion of pulverized coal in a turbulent flow has been carried out using four different approaches: equilibrium chemistry models with one and two mixture fractions; model of «eddy dissipation» and its combination with the kinetic model of combustion. A comparative analysis of the simulation results with the experimentally measured parameters of a pulverized coal flame established that all the studied approaches to modeling the pulverized coal combustion in a turbulent flow demonstrate a fairly good agreement with the experimental data. The «eddy dissipation» model in combination with the combustion kinetic model has the advantage in accuracy, and the equilibrium chemistry model with one mixture fraction has the advantage in the time of solution convergence.
453 _tAnalysis of approaches to numerical modeling of pulverized coal fuel combustion in a turbulent flow
_fA. K. Pronin, A. V. Gil
_aPronin, Alexander Konstantinovich
461 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\312844
_x2413-1830
_tИзвестия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов
_fНациональный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
_lBulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering
_d2015-
463 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\380281
_tТ. 333, № 11
_v[С. 50-62]
_d2022
610 1 _aэлектронный ресурс
610 1 _aтруды учёных ТПУ
610 1 _aчисленное моделирование
610 1 _aугли
610 1 _aпылеугольное топливо
610 1 _aгорение
610 1 _aвихревые горелки
610 1 _aхимическая кинетика
610 1 _aравновесная химия
610 1 _aтурбулентные потоки
610 1 _aвоспламенение
610 1 _aвыгорание
610 1 _aгорючие компоненты
610 1 _apulverized coal
610 1 _acombustion
610 1 _anumerical modeling
610 1 _aswirl burner
610 1 _aeddy dissipation model
610 1 _achemical kinetics
610 1 _achemical equilibrium model
610 1 _amixture fraction
700 1 _aПронин
_bА. К.
_cспециалист в области теплотехники
_cассистент кафедры Томского политехнического университета
_f1992-
_gАлександр Константинович
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\47180
_6z01712
701 1 _aГиль
_bА. В.
_cспециалист в области теплотехники
_cдоцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук
_f1983-
_gАндрей Владимирович
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\26007
_6z02712
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа энергетики
_bНаучно-образовательный центр И. Н. Бутакова (НОЦ И. Н. Бутакова)
_h8025
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23504
_6z01700
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа энергетики
_bНаучно-образовательный центр И. Н. Бутакова (НОЦ И. Н. Бутакова)
_h8025
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23504
_6z02701
801 2 _aRU
_b63413507
_c20230110
_gRCR
856 4 _uhttps://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/74097/1/bulletin_tpu-2022-v333-i11-05.pdf
856 4 _uhttps://doi.org/10.18799/24131830/2022/11/3747
942 _cCF