- Код статьи
- 10.31857/S0002331024050074-1
- DOI
- 10.31857/S0002331024050074
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 5
- Страницы
- 88-100
- Аннотация
- В статье представлены результаты численного исследования физико-химических процессов в топочной камере парового котла при факельном сжигании полифракционного твердого топлива. С учетом наличия двухфазного потока рассмотрено применение схемы квадратичной восходящей интерполяции QUICK и монотонизированной противопотоковой схемы MLU для дискретизации пространственного и временного шага уравнения конвекции-диффузии. По результатам моделирования в целом выявлена хорошая сходимость результатов численного моделирования с натурными измерениями при использовании рассматриваемых схем аппроксимации. При этом выявлено, что при использовании схемы QUICK в областях с большими градиентами наблюдаются отклонения, приводящие к распространению неточности расчетов на последующие области. В обоих вариантах моделирования выявлены зоны, способствующие высокотемпературной коррозии.
- Ключевые слова
- горение полифракционное твердое топливо вихревые горелочные устройства тепломассообмен численное моделирование
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Jones D. The Global Electricity Review 2021 // Ember. https://ember-climate.org/app/uploads/2021/03/Global-Electricity-Review-2021.pdf (дата обращения: 24.04.2024).
- 2. Pourkashanian M., Ma L., Porter R., Edge P., Black S., Clement A., Ingham D.B. Challenges and opportunities in simulation of coal and biomass combustion in power plants // THMT-15. Proceedings of the Eighth International Symposium on Turbulence Heat and Mass Transfer. 2015. pp. 45–71.
- 3. Ding X., Li W., Liu P., Kang Zh. Numerical calculation on combustion process and NO transformation behavior in a coal-fired boiler blended ammonia: Effects of the injection position and blending ratio // International Journal of Hydrogen Energy. 2023. Vol. 48. No. 76. pp. 29771–29785.
- 4. Баутин С.П., Обухов А.Г. Численное моделирование сложных течений газа в концентрированных огненных вихрях // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2019. Том 5. № 3. С. 47–68.
- 5. Đugum A., Hanjalić K. Numerical simulation of coal-air mixture flow in a real double-swirl burner and implications on combustion anomalies in a utility boiler // Energy. 2019. Vol. 170. pp. 942–953.
- 6. Гиль А.В., Заворин А.С., Красильников С.В., Обухов С.В., Старченко А.В. Исследование аэродинамики и горения в топке котла БКЗ-420-140 применительно к вариантам замещения проектного топлива // Известия Томского политехнического университета. 2007. Т. 310. № 1. С. 175–181.
- 7. Neumann L.E., Šimůnek J., Cook F.J. Implementation of quadratic upstream interpolation schemes for solute transport into HYDRUS-1D // Environmental Modelling & Software. 2011. Vol. 26. No. 11. pp. 1298–1308.
- 8. Nishikawa H., White J.A. An efficient quadratic interpolation scheme for a third-order cell-centered finite-volume method on tetrahedral grids // Journal of Computational Physics. 2023. Vol. 490. Article 112324.
- 9. Forester C.K. Higher order monotonic convective difference schemes // Journal of Computational Physics. 1977. Vol. 23. No. 1. pp. 1–22.
- 10. Šimůnek J. Models of water flow and solute transport in the unsaturated zone // Encyclopedia of Hydrological Sciences / M. G. Anderson, J. J. McDonnell (eds.). John Wiley & Sons. 2006.
- 11. Тайлашева Т.С., Гиль А.В., Воронцова Е.С. Оценка условий сжигания высоковлажного непроектного топлива в камерной топке на основе численного моделирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2016. Том 327. № 1. С. 128–135.
- 12. Каган Г.М. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). 3-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во НПО ЦКТИ, 1998. 256 с.
- 13. Гиль А.В., Старченко А.В., Заворин А.С. Применение численного моделирования топочных процессов для практики перевода котлов на непроектное топливо: монография. Томск: STT, 2011. 183 с.
- 14. Ярин Л.П., Сухов Г.С. Основы теории горения двухфазных сред. СПб.: Энергоатомиздат, 1987. 312 с.
- 15. Fischer K., Leithner R., Müller H. Three-dimensional simulation of the gas-solid flow in coal-dust fired furnaces // Two-Phase Flow Modelling and Experimentation: Proceedings of the First International Symposium / G. P. Celata, R. K. Shah (eds.). Pisa: ETS. 1995. Vol. 1. pp. 1387–1393.
- 16. Бубенчиков А.М., Старченко А.В. Численные модели динамики и горения аэродисперсных смесей в каналах. Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1998. 236 с.
- 17. Виленский Т.В., Хзмалян Д.М. Динамика горения пылевидного топлива. М.: Энергия, 1978. 248 с.
- 18. Leonard B.P. A stable and accurate convective modelling procedure based on quadratic upstream interpolation // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1979. Vol. 19. No. 1. pp. 59–98.
- 19. Noll B. Evaluation of a bounded high-resolution scheme for combustor flow computations // AIAA Journal. 1992. Vol. 30. No. 1. pp. 64–69.
- 20. Sheu T.W.H., Fang C.C., Tsai S.F., Huang Ch.-Yu. On an adaptive monotonic convection – diffusion flux discretization scheme // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1999. Vol. 173. No. 1–2. pp. 201–215.
