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文檔簡(jiǎn)介
1、粉煤燃燒 模擬連續(xù)相與稀疏相煤顆粒燃燒 煤顆粒穿越氣體,經(jīng)過(guò)揮發(fā)份揮發(fā),碳核燃燒,產(chǎn)生氣相燃燒的源項(xiàng) 采用有限速率化學(xué)動(dòng)力學(xué)或混合分?jǐn)?shù)PDF模擬 下面介紹混合分?jǐn)?shù)PDF模擬 1,用prePDF建表 2,給定PDF化學(xué)模擬 3,指定煤顆粒為稀疏第二相 4,求解包括系數(shù)顆粒反應(yīng)在內(nèi)的氣固兩相流問(wèn)題長(zhǎng)10米,直徑為1米的管道型燃燒室,二維,算一半0.5米中心0.125米以內(nèi),速度50米/秒其它0.375米為15米/秒,溫度1500K煤粉在告訴氣流中加入,質(zhì)量流量為:0.1kg/s (總共為0.2kg/s)腔體壁面溫度1200K,雷諾數(shù):100000,為湍流混合分?jǐn)?shù)PDF模型一,用PDF系統(tǒng)研究絕熱系
2、統(tǒng)Set-case擊活二次流(揮發(fā)份)(燃料流為碳核)Empirically defined Streams絕熱化學(xué)平衡組分的選擇:Setup-species13組分13 species: C, C(s), CH4, CO, CO2, H, H2, H2O, N, N2, O, O2, and OH. 給定煤燃料組分Setup-species-composition燃料:C5H12質(zhì)量分?jǐn)?shù)1氧化劑:O2,摩爾分?jǐn)?shù)0.21N2, 摩爾分?jǐn)?shù)0.79ElementMassWt %MolesMole FractionC(89.3 - 69.6)0.655.40.24H5.00.16160.70O3.4
3、0.110.70.03N2.30.080.60.03Total30.422.7密度Setup-species-densityH2O(L):1000C(s): 1700進(jìn)口條件Setup-operating conditions燃料進(jìn)口:303K氧化劑進(jìn)口650K 定義PDF求解條件Setup-solution parameters保存輸入?yún)?shù):file-write-input求解:calculate-PDF table保存PDF文件:file-write-PDF檢查PDF計(jì)算結(jié)果Graphics-Property Curves溫度混合分?jǐn)?shù)之間關(guān)系:f=0.1;T2270K組分在混合分?jǐn)?shù)空間分布
4、非絕熱的設(shè)置和PDF計(jì)算Operating conditionSetup-solution ParametersFLUENT 計(jì)算讀入網(wǎng)格檢查網(wǎng)格顯示網(wǎng)格非耦合求解器標(biāo)準(zhǔn)雙方程模型PDF模型(非預(yù)混模型)離散相與氣相耦合:define-models-discrete phaseDefine-InjectionsGroup injectionNumber of particles streams: 10Particle type: dropletMaterial: n-pentane-liquidDiameter distribution: linearEvaporating species:
5、C5H12Stochastic model: number of tries: 10First PointLast PointX-Position (m)0.0010.001Y-Position (m)0.0010.001X-Velocity (m/s)100100Y-Velocity (m/s)057.7Diameter (m)1.0E-41.0E-4Temperature (K)303303Flow Rate (kg/s)2.0E-42.0E-4These initial conditions define the spray of liquid fuel droplets with a
6、uniform diameter of 100 microns. The filled spray cone of 30 degree half-angle is defined by the range of Y-Velocity from 0 to 57.7 m/s. The total mass flow rate is 10 2.0E-4 = 0.002 kg/s. This corresponds to the mass flow of liquid fuel in the half of the symmetric duct considered here. Material: (
7、continuous phase)Cp: mixing-lawThermal conductivity: 0.025Viscosity :2.0e-5Materials: Discrete PhaseMaterials type: droplet-particleN-pentane-liquidDensity620 kg/m3Cp2300 J/kg-KThermal Conductivity0.136 W/m-KLatent Heat3.63E5 J/kgVaporization Temperature303 KBoiling Point306 KVolatile Component Frac
8、tion (%)100Binary Diffusivity6.1E-6 m2/sSaturation Vapor Pressure8.2E4 PaHeat of Pyrolysis0 J/kg邊界條件:Set solutionP1: 松弛因子設(shè)為1初始化流場(chǎng)檢查求解結(jié)果,顯示,輸出顯示顆粒軌道:display-Particle Tracks顯示組分分布:display-contours 包括氧氣,二氧化碳,水,一氧化碳等計(jì)算通過(guò)計(jì)算區(qū)域邊界的通量:Report-Fluxes: mass flow rate, total heat transfer rate, Radiation heat transfer rate et al.計(jì)算氣相和離散相之間的換熱Report-Volume Integrals小節(jié) 煤燃燒的模擬過(guò)程包括揮發(fā)份揮發(fā)和碳核的燃燒,以及氣相的燃燒過(guò)程。本小節(jié)是用PDF混合分?jǐn)?shù)化學(xué)平衡模型模擬氣相燃燒。燃料的分解組分由prePDF給定,燃料的燃燒根據(jù)平衡系統(tǒng)
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