- Tytuł:
-
Research of the combustion process in the initial mixing section of the injection gas burner
Badania procesu spalania w sekcji wstępnego mieszania wtrysku palnika gazowego - Autorzy:
-
Kostov, Konstantin Vasilev
Denev, Ivan Nikolaev
Krystev, Neven Yordanov - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2127503.pdf
- Data publikacji:
- 2022
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
- Tematy:
-
numerical research
combustion
gas fuel
regime and design parameters
harmful emissions
badania numeryczne
spalanie
paliwo gazowe
reżim i parametry projektowe
emisje szkodliwe - Opis:
-
The economical combustion of gas fuel implies that it takes place with a minimum coefficient of excess air and minimal losses. Constructive, aerodynamic and physical factors have a determining influence on the completeness of combustion and the conditions of ignition. Using the ANSYS software program, the main characteristics of the combustion process in the cylindrical mixing section of a flat flame injection burner are investigated through computer simulation. A geometric model was created on which it is possible to study both straight and rotating jets. The possibility of numerically investigating the combustion of gaseous fuel (C3H8) in a confined air flow produced by injection is considered. A k-ε model of turbulence was used, which is based on the equation for turbulent kinetic energy and its dissipation rate. The purpose of the work is to study and analyze the changes and distribution of temperature and speed as well as the concentration of nitrogen oxides and carbon monoxide along the axis of the combustion chamber. The results are presented for the angles of inclination of the nozzles of 45° and 0°. Based on these, an analysis was made, where it was found that with the increase in the degree of rotation, the absolute values of the temperature increase and the change in the mass concentration of the fuel along the length of the mixing section can be used to regulate the combustion process. The created numerical model can be successfully used to determine the main parameters of the burner under the same initial conditions, changing the angle of inclination of the nozzles. The obtained results can be considered as a basis for further research related to increasing the efficiency of the combustion process and lowering the harmful emissions produced by it.
Ekonomiczne spalanie paliwa gazowego oznacza, że odbywa się ono przy minimalnym współczynniku nadmiaru powietrza i minimalnych stratach. Czynniki konstrukcyjne, aerodynamiczne i fizyczne mają decydujący wpływ na kompletność spalania i warunki zapłonu. Za pomocą programu ANSYS, używając symulacji komputerowej, badano główne charakterystyki procesu spalania w cylindrycznej sekcji mieszania palnika wtryskowego z płaskim płomieniem. Powstał model geometryczny, na którym można badać zarówno strumienie proste, jak i wirujące. Rozważa się możliwość numerycznego badania spalania paliwa gazowego (C3H8) w zamkniętym strumieniu powietrza wytworzonym przez wtrysk. Zastosowano model turbulencji k-ε, który opiera się na równaniu energii kinetycznej turbulencji i szybkości jej rozpraszania. Celem pracy jest badanie i analiza zmian i rozkładu temperatury, a także prędkości oraz stężenia tlenków azotu i tlenku węgla wzdłuż osi komory spalania. Wyniki przedstawiono dla kątów nachylenia dysz 45° i 0°. Na ich podstawie przeprowadzono analizę, w której stwierdzono, że wraz ze wzrostem stopnia rotacji można wykorzystać wartości bezwzględne wzrostu temperatury i zmiany stężenia masowego paliwa na długości odcinka mieszania, do regulacji procesu spalania. Stworzony model numeryczny można z powodzeniem wykorzystać do wyznaczenia głównych parametrów palnika w tych samych warunkach początkowych, zmieniając kąt nachylenia dysz. Uzyskane wyniki można traktować jako podstawę do dalszych badań związanych ze zwiększeniem wydajności procesu spalania i obniżeniem wytwarzanych przez niego szkodliwych emisji. - Źródło:
-
Polityka Energetyczna; 2022, 25, 3; 21--34
1429-6675 - Pojawia się w:
- Polityka Energetyczna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł