CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu
Fluidized Combustion Chamber CFD Simulation Based on Euler-Euler Granular Flow Model
Аутори
Nemoda, StevanMladenović, Milica
Erić, Aleksandar
Paprika, Milijana
Đurović, Dejan
Repić, Branislav
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
U radu je predložen dvodimenzijski model numeričke simulacije sagorevanja tečnih goriva u fluidizovanom sloju, koji se zasniva na dvofluidnom Ojler-Ojler pristupu modeliranja fluidizovanog sloja, pri čemu se određivanje polja brzina gasa i čestica u dvofaznim granularnim tokovima zasniva na analogiji sa kinetičkom teorijom gasova. Sveobuhvatan model kompleksnih procesa u fluidizacionoj komori sagorevanja podrazumeva, pored određivanja polja brzina gasne i čestične faze, ugradnja energetskih jednačina gasne i čestične faze, kao i transportnih jednačina hemijskih komponenti sa izvornim članovima usled konverzije komponenata. Brojni numerički eksperimenti pokazuju da izbor koeficijenata u izrazima za sile trenja prilikom interakcije faza ima izuzetan značaj i mora se sprovesti za svaki, značajno različit režim fluidizacije, posebno. Urađene su serije numeričkih eksperimenata sa simulacijom procesa sagorevanja u fluidizovanom sloju sa i bez značajnog sadržaja vode u gorivu. Proračuni su ne...stacionarni, a modelirani vremenski period odgovara vremenu za koje gas prođe kroz celu visinu reaktora. Izloženi numerički eksperimenti su prvenstveno primenjeni za potvrdu pretpostavke koja se odnosi na uticaj sadržaja vlage u grivu na kinetiku reakcija u fluidizovanom ložištu.
A comprehensive 2D numerical model of the bubbled fluidized bed with combustion of liquid fuelsis proposed in the paper. The proposed numerical model is based on the Eulerian–Eulerian granular flow modeling with the kinetic theory of granular flow. The model includes the following basic governing equations: the continuity equations of the solid andgas phase, the momentum conservation equations of the gas and solid phase, the energy equations of gas, and the solid phase and conservation equations for chemical components. The choice of the semi empirical constants of the inter-phase interaction drag force model is significant and these constants must be adjusted for each particular regime of fluidiza-tion. Presented numerical experiments primarily were applied to verification of the assumptions about the impact of water content in a liquid fuel on FB combustion intensity. The numerical experiments, based on the proposed mathematical model, also have been used for the purposes of analyzin...g the im-pacts of various reactor powers as well as fluidization numbers, on the combustion efficiency and on combustion zone temperature fields
Кључне речи:
CFD modeliranje / sagorevanje / fluidizovani sloj / granularni tok / tečna goriva / CFD model / combustion / liquid fuel / bubbling fluidized bed / Euler-Euler approach / three phase flowИзвор:
Termotehnika, 2014, 40, 1-2, 19-33Финансирање / пројекти:
- Унапређење индустријског постројења са флуидизованим слојем у оквиру развоја технологије за енергетски ефикасно и еколошки оправдано сагоревање различитих отпадних материја у флуидизационом ложишту (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-33042)
Колекције
Институција/група
VinčaTY - JOUR AU - Nemoda, Stevan AU - Mladenović, Milica AU - Erić, Aleksandar AU - Paprika, Milijana AU - Đurović, Dejan AU - Repić, Branislav PY - 2014 UR - https://vinar.vin.bg.ac.rs/handle/123456789/12763 AB - U radu je predložen dvodimenzijski model numeričke simulacije sagorevanja tečnih goriva u fluidizovanom sloju, koji se zasniva na dvofluidnom Ojler-Ojler pristupu modeliranja fluidizovanog sloja, pri čemu se određivanje polja brzina gasa i čestica u dvofaznim granularnim tokovima zasniva na analogiji sa kinetičkom teorijom gasova. Sveobuhvatan model kompleksnih procesa u fluidizacionoj komori sagorevanja podrazumeva, pored određivanja polja brzina gasne i čestične faze, ugradnja energetskih jednačina gasne i čestične faze, kao i transportnih jednačina hemijskih komponenti sa izvornim članovima usled konverzije komponenata. Brojni numerički eksperimenti pokazuju da izbor koeficijenata u izrazima za sile trenja prilikom interakcije faza ima izuzetan značaj i mora se sprovesti za svaki, značajno različit režim fluidizacije, posebno. Urađene su serije numeričkih eksperimenata sa simulacijom procesa sagorevanja u fluidizovanom sloju sa i bez značajnog sadržaja vode u gorivu. Proračuni su nestacionarni, a modelirani vremenski period odgovara vremenu za koje gas prođe kroz celu visinu reaktora. Izloženi numerički eksperimenti su prvenstveno primenjeni za potvrdu pretpostavke koja se odnosi na uticaj sadržaja vlage u grivu na kinetiku reakcija u fluidizovanom ložištu. AB - A comprehensive 2D numerical model of the bubbled fluidized bed with combustion of liquid fuelsis proposed in the paper. The proposed numerical model is based on the Eulerian–Eulerian granular flow modeling with the kinetic theory of granular flow. The model includes the following basic governing equations: the continuity equations of the solid andgas phase, the momentum conservation equations of the gas and solid phase, the energy equations of gas, and the solid phase and conservation equations for chemical components. The choice of the semi empirical constants of the inter-phase interaction drag force model is significant and these constants must be adjusted for each particular regime of fluidiza-tion. Presented numerical experiments primarily were applied to verification of the assumptions about the impact of water content in a liquid fuel on FB combustion intensity. The numerical experiments, based on the proposed mathematical model, also have been used for the purposes of analyzing the im-pacts of various reactor powers as well as fluidization numbers, on the combustion efficiency and on combustion zone temperature fields T2 - Termotehnika T1 - CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu T1 - Fluidized Combustion Chamber CFD Simulation Based on Euler-Euler Granular Flow Model VL - 40 IS - 1-2 SP - 19 EP - 33 DO - 10.5937/termoteh1402019N ER -
@article{ author = "Nemoda, Stevan and Mladenović, Milica and Erić, Aleksandar and Paprika, Milijana and Đurović, Dejan and Repić, Branislav", year = "2014", abstract = "U radu je predložen dvodimenzijski model numeričke simulacije sagorevanja tečnih goriva u fluidizovanom sloju, koji se zasniva na dvofluidnom Ojler-Ojler pristupu modeliranja fluidizovanog sloja, pri čemu se određivanje polja brzina gasa i čestica u dvofaznim granularnim tokovima zasniva na analogiji sa kinetičkom teorijom gasova. Sveobuhvatan model kompleksnih procesa u fluidizacionoj komori sagorevanja podrazumeva, pored određivanja polja brzina gasne i čestične faze, ugradnja energetskih jednačina gasne i čestične faze, kao i transportnih jednačina hemijskih komponenti sa izvornim članovima usled konverzije komponenata. Brojni numerički eksperimenti pokazuju da izbor koeficijenata u izrazima za sile trenja prilikom interakcije faza ima izuzetan značaj i mora se sprovesti za svaki, značajno različit režim fluidizacije, posebno. Urađene su serije numeričkih eksperimenata sa simulacijom procesa sagorevanja u fluidizovanom sloju sa i bez značajnog sadržaja vode u gorivu. Proračuni su nestacionarni, a modelirani vremenski period odgovara vremenu za koje gas prođe kroz celu visinu reaktora. Izloženi numerički eksperimenti su prvenstveno primenjeni za potvrdu pretpostavke koja se odnosi na uticaj sadržaja vlage u grivu na kinetiku reakcija u fluidizovanom ložištu., A comprehensive 2D numerical model of the bubbled fluidized bed with combustion of liquid fuelsis proposed in the paper. The proposed numerical model is based on the Eulerian–Eulerian granular flow modeling with the kinetic theory of granular flow. The model includes the following basic governing equations: the continuity equations of the solid andgas phase, the momentum conservation equations of the gas and solid phase, the energy equations of gas, and the solid phase and conservation equations for chemical components. The choice of the semi empirical constants of the inter-phase interaction drag force model is significant and these constants must be adjusted for each particular regime of fluidiza-tion. Presented numerical experiments primarily were applied to verification of the assumptions about the impact of water content in a liquid fuel on FB combustion intensity. The numerical experiments, based on the proposed mathematical model, also have been used for the purposes of analyzing the im-pacts of various reactor powers as well as fluidization numbers, on the combustion efficiency and on combustion zone temperature fields", journal = "Termotehnika", title = "CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu, Fluidized Combustion Chamber CFD Simulation Based on Euler-Euler Granular Flow Model", volume = "40", number = "1-2", pages = "19-33", doi = "10.5937/termoteh1402019N" }
Nemoda, S., Mladenović, M., Erić, A., Paprika, M., Đurović, D.,& Repić, B.. (2014). CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu. in Termotehnika, 40(1-2), 19-33. https://doi.org/10.5937/termoteh1402019N
Nemoda S, Mladenović M, Erić A, Paprika M, Đurović D, Repić B. CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu. in Termotehnika. 2014;40(1-2):19-33. doi:10.5937/termoteh1402019N .
Nemoda, Stevan, Mladenović, Milica, Erić, Aleksandar, Paprika, Milijana, Đurović, Dejan, Repić, Branislav, "CFD numerička simulacija fluidizacione komore sagorevanja bazirane na Ojler-Ojler granularnom modelu" in Termotehnika, 40, no. 1-2 (2014):19-33, https://doi.org/10.5937/termoteh1402019N . .