- Tytuł:
-
Investigation on effect of air velocity in turbulent non-premixed flames
Badanie wpływu szybkości powietrza w płomieniach turbulentnych bez wstępnego mieszania - Autorzy:
-
Namazian, Z.
Hashemi, H.
Namazian, F. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/140064.pdf
- Data publikacji:
- 2016
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
non-premixed turbulent flame
methane-air flame
length of flame
flame temperature
płomienie turbulentne bez mieszania wstępnego
metan-powietrze
długość płomienia
temperatura płomienia - Opis:
-
In this study, the turbulent non-premixed methane-air flame is simulated to determine the effect of air velocity on the length of flame, temperature distribution and mole fraction of species. The computational fluid dynamics (CFD) technique is used to perform this simulation. To solve the turbulence flow, k-ε model is used. In contrast to the previous works, in this study, in each one of simulations the properties of materials are taken variable and then the results are compared. The results show
that at a certain flow rate of fuel, by increasing the air velocity, similar to when the properties are constant, the width of the flame becomes thinner and the maximum temperature is higher; the penetration of oxygen into the fuel as well as fuel consumption is also increased. It is noteworthy that most of the pollutants produced are NOx, which are strongly temperature dependent. The amount of these pollutants rises when
the temperature is increased. As a solution, decreasing the air velocity can decrease the amount of these pollutants. Finally, comparing the result of this study and the other work, which considers constant properties, shows that the variable properties assumption leads to obtaining more exact solution but the trends of both results are similar.
W pracy przeprowadzono symulację turbulentnego płomienia metanowo-powietrznego bez mieszania wstępnego w celu wyznaczenia wpływu szybkości powietrza na długość płomienia, rozkład temperatur oraz ułamek molowy składników spalin. Do przeprowadzenia symulacji wykorzystano technikę obliczeniowej dynamiki płynów (CFD). Przy rozwiązaniu przepływu turbulentnego zastosowano model k-ε. W przeciwieństwie do poprzednich prac, w prezentowanym studium założono zmienne właściwości materiałów w każdej z symulacji, a wyniki symulacji porównywano. Rezultaty badań pokazują, że przy określonej prędkości przepływu paliwa, przy wzroście szybkości powietrza uzyskuje się cieńszy płomień, o wyższej temperaturze, podobnie jak w przypadku gdy zakłada się stałe właściwości. Wzrasta przy tym penetracja tlenu do płomienia, a także zużycie paliwa. Warto zauważyć, że większość powstających szkodliwych substancji to tlenki azotu (NOx), silnie zależne od temperatury. Zawartość tych zanieczyszczeń rośnie ze wzrostem temperatury. Rozwiązaniem jest zmniejszenie szybkości powietrza, co może zmniejszyć zawartość zanieczyszczeń. Ostatecznie, porównując wyniki tego studium i poprzedniej pracy gdzie założono stałe właściwości materiałów, pokazano, że założenie zmiennych właściwości prowadzi do otrzymania dokładniejszych rozwiązań, niemniej, wyniki wykazują w obydwu przypadkach ten sam trend. - Źródło:
-
Archive of Mechanical Engineering; 2016, LXIII, 3; 355-366
0004-0738 - Pojawia się w:
- Archive of Mechanical Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł