Анализ диффузионного горения icon

Анализ диффузионного горения




Скачати 28.47 Kb.
НазваАнализ диффузионного горения
Дата02.07.2012
Розмір28.47 Kb.
ТипДокументи



АНАЛИЗ ДИФФУЗИОННОГО ГОРЕНИЯ

Ю.А. Боев, Г.Г. Пятышкин

Донецкий национальный технический университет


До тех пор, пока используется органическое горючее, всегда будет проявляться интерес к экономному и качественному его сжиганию. Из-за удобства использования особенное внимание уделяется применению горючего в газообразном виде. Низкосортные угли, торф, растительные отходы проходят специальную предварительную обработку в газогенераторах, а затем продукты неполного горения твердого горючего в газообразном виде используют в теплоэнергетических агрегатах в качестве основного горючего. Такая технология сжигания позволяет локализовать отходы газогенераторного процесса и улучшить экологическую обстановку у потребителя энергии.

Выбор оптимальных параметров процессов горения и конструктивных особенностей агрегатов удобно проводить на основе численных экспериментов, для которых необходимо тестирование, сравнение с имеющимися экспериментальными данными или аналитическими решениями.

Одним из простых способов сжигания газообразного горючего является ламинарный диффузионный факел, возникающий в технических устройствах, в природных явлениях или в быту, когда горючее отделено от окислителя пространственно и топливо заранее не подготовлено для горения. Так как в задаче Бурке – Шумана изложены основы такого горения, то ее решение служит в качестве эталона при сравнении с результатами численного эксперимента, полученными в данной работе.

Для анализа процесса горения в диффузионном факеле, рассмотрим задачу в следующей постановке (рисунок 1). В прямоугольной системе координат (X - Z) ось Z направлена по оси горелки, а начало координат помещено в центре среза щели.

Рисунок 1 – Схема исследуемой области


Горючий газ вытекает вверх из канала, шириной 2b1, окруженного более широким каналом, размером 2b2, по которому движется окислитель. Предположим, что реагенты имеют достаточную температуру, чтобы при их контакте возникала химическая реакция; средние линейные скорости горючего и окислителя постоянны и равны - W коэффициент взаимной диффузии газов постоянен - D, процесс диффузии происходит только поперек движения, смешение газов осуществляется только за счет диффузии, образовывающие продукты горения химически нейтральны.

Уравнение диффузии для топлива, представляющего смесь горючего и окислителя в виде C = CГ  CОК /, где - стехиометрический коэффициент реакции, примет вид:

C/Z = (D/W) (2C/X2) (1)

и дополняется граничными условиями. На оси симметрии области, при X = 0: C/X = 0; на стенках каналов отсутствует поток массы, т.е. при X = b2: C/X = 0; на входе в исследуемую область, в центральном канале задана начальная концентрация горючего, при Z=0: и 0 X b1 - C = CГ  CОК / = CНГ; в периферийном канале, при b1 X b2 - задана начальная концентрация окислителя: C = CГ  CОК / = CНОК. Решение этой задачи в форме Бурке - Шумана имеет вид:

где .


Результаты этого решения и результаты численного исследования приведены на рисунке 2. Сравнение показывает на их удовлетворительное совпадение.

Рисунок 2 – Точное и численное решения (результаты расчета на сетке 9  25)


Основным требованием, предъявляемым к численному решению, является его сходимость к точному при измельчении шага h разностной сетки. Для этого был произведен расчет на последовательности сеток (925; 17100; 25225) с различными пространственными шагами. Для оценки сходимости (рисунок 3) данные, полученные после расчета на трех разносных сетках, были подвергнуты статистической обработке. В качестве критерия, оценивающего сходимость, принималось среднеквадратичное отклонение:


– где Nz – число разбиений по оси Z; – норма разности точного и численного решений.


Рисунок 3 – Оценка сходимости численного решения к точному при использовании трех разностных сеток (а – 1-ый; б – 2-ой порядок точности.)

Схожі:

Анализ диффузионного горения iconЧисленное исследование диффузионного горения Боев Ю. А., Свеженцева А. Г., Куля А. Н., Пятышкин Г. Г
Протекая практически одновременно, эти процессы воздействуют друг на друга. При этом создаются условия, когда из-за сильной нелинейности...
Анализ диффузионного горения icon3015 Методические указания к выполнению лабораторной работы 1 по дисциплине «Прикладная физика горения и взрыва»
«Анализ зонной структуры взрывчатого разложения пороха» для студентов дневной и заочной форм обучения специальности «Химическая технология...
Анализ диффузионного горения iconТема 15. Анализ как функция менеджмента место анализа в управленческом цикле
Анализ состояния и возможностей включает в себя анализ внутренней среды, анализ внешней среды, ана­лиз имеющихся возможностей и возможных...
Анализ диффузионного горения iconДокументи
1. /Б_ЛИК_Финансовый анализ КНЕУ/Lit k 9 teme.doc
2. /Б_ЛИК_Финансовый...

Анализ диффузионного горения iconДокументи
1. /Б_ЛИК_Финансовый анализ КНЕУ/Lit k 9 teme.doc
2. /Б_ЛИК_Финансовый...

Анализ диффузионного горения iconПаспорт специальности 21. 06. 02 – "Пожарная безопасность"
Исследования закономерностей горения в условиях пожаров и факторов их возникновения
Анализ диффузионного горения iconФормирование диффузионного факела в задаче Бурке – Шумана Боев Ю. А., Свеженцева А. Г., Куля А. Н., Пятышкин Г. Г
Такая технология сжигания позволяет локализовать отходы газогенераторного процесса и улучшить экологическую обстановку у потребителя...
Анализ диффузионного горения iconТема анализ стратегических факторов внешней среды
Анализ непосредственного окружения организации. Характеристика области. Модель отраслевой конкуренции за Портером
Анализ диффузионного горения iconCountries and consurmers
...
Анализ диффузионного горения iconКритический анализ применения
Целью работы является критический анализ и обоснование области применения современных спиральных сверл
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи