Naslov
Utjecaj modela turbulencije na rezultate numeričke simulacije izgaranja ugljene prašine
(Influence of the turbulence model on the results of numerical simulation of pulverized coal combustion)

Autori
Foschio, Damir

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
09.07

Godina
2012

Stranica
79

Mentor
Duić, Neven

Neposredni voditelj
Mikulčić, Hrvoje

Ključne riječi
model turbulencije; numerička simulacija; izgaranje; ugljena prašina
(turbulence model; numerical simulation; combustion; pulverized coal)

Sažetak
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.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA