hrvatski

Utjecaj modela turbulencije na rezultate numeričke simulacije izgaranja ugljene prašine

U ovom radu numeričkim je putem izvršena simulacija izgaranja ugljene prašine u ložištu. Provedena je analiza utjecaja tri modela turbulencije: k-ε, k-ζ-f i PANS. Za simulaciju je korišten komercijalan CFD programski paket AVL CFD-Workflow Manager/FIRE koji se sastoji od predprocesora FAME, rješavača FIRE i postprocesora IMPRESS. Numerički model temelji se na Eulerovom pristupu za plinovitu fazu, te na Lagrangeovom pristupu za čestice. U ovom radu korišten je RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) pristup modeliranju turbulencije temeljen na Boussinesqovoj hipotezi turbulentne viskoznosti. Za opisivanje procesa izgaranja ugljene prašine koristio se dostupni matematički model izgaranja ugljene prašine u rješavaču FIRE, modeliran Arrheniusovom jednadžbom brzine reakcije. Također su detaljno opisani procesi pirolize i oksidacije koji se javljaju prilikom izgaranja ugljene prašine. U radu je korišten P1 matematički model prijenosa topline zračenjem. Sve simulacije provedene su s istom geometrijom ložišta. Radi pojednostavljenja korišten je dvodimenzionalni pristup simulacije računalne domene. Parcijalne diferencijalne jednadžbe koje opisuju model prijenosa topline i mase u ovom radu rješavaju se metodom kontrolnih volumena. Korištena je kombinacija Minmod-relaxed shema diferencije u omjeru 30% UDS naprema 70% CDS. Prvi dio rada sastoji se u generiranju mreže kontrolnih volumena za zadanu geometriju. U drugom dijelu simulirano je izgaranje ugljene prašine za različite modele turbulencije. Na kraju je prikazana usporedba eksperimentalnih podataka s rezultatima dobivenim simulacijom te odabran optimalni model turbulencije za prikazani slučaj.

model turbulencije; numerička simulacija; izgaranje; ugljena prašina

nije evidentirano