Termotehnika

Numerička simulacija prodora gasovitog mlaza u fluidizovani sloj

• U radu je predložen fluid - porozni medijum model numeričke simulacije fluidizovanog sloja (FS), kod koga se gusta faza FS posmatra kao fiksni porozni medijum, a interakcija između gasa i čestica, kao i pojava mehuraste faze, se modelira na osnovu bilansa sila trenja između gasa i čestica u gustoj fazi FS, uzimajući u obzir interakcije između čestica i efekte sudara čestica. Ovakav pristup modeliranju FS pogodan je za brze inženjerske proračune stacionarnog stanja fluidizacionog medijuma u postrojenjima sa FS. Predloženi postupak modeliranja FS je primenjen na numeričku 2-D simulaciju uvođenja bočnog mlaza fluida u ložište sa FS, koja je obuhvatila određivanje dužine prodora mlaza u FS, kao i analizu efekata mešanja mlazno doziranog gasnog goriva sa fluidizacionim fluidom - oksidatorom. Rezultati proračuna dužine prodora bočnog mlaza u FS su upoređeni i verifikovani sa rezultatima eksperimenata iz literature. Generalni zaključak numeričkih i eksperimentalnih analiza je da na dužinu prodora mlaza u FS izuzetan uticaj ima brzina fluida na izlazu iz mlaznice, dok ugao nagiba mlaza, kao i visina mlaznice, imaju daleko slabiji uticaj. Numerički eksperimenti sa intenzitetom mešanja komponenti (goriva u mlaznici i oksidatora u osnovnoj struji gasa za fluidizaciju), pokazuju da uticaj brzine na izlazu iz mlaznice, kao i ugao nagiba mlaznice, slično kao kod analize dužine prodora mlaza u FS, malo utiču na nivo izmešanosti komponenti. Međutim, prilikom analize uticaja visine uvođenja goriva, pokazano je da položaj mlaznice po visini sloja značajno utiče na intenzitet mešanja hemijskih komponenti u FS, što nije bilo moguće zaključiti samo na osnovu analize dužine prodora mlaza u FS.

• Ključne reči
  numerički model, porozni medijum, prodor mlaza, fluidizovan sloj, mešanje komponenata
• Numerička simulacija prodora gasovitog mlaza u fluidizovani sloj
• Stranice
  97 - 116
• UDC
  532.546:662.922/.924
• BIBLID
  0350-218X, 34 (2008), 2-3, 97-116
• Reference
  • Davidson, J.F., Cliff, R., Harrison, D., ur. (1985) Fluidization. London: Academic Press
  • Hong, R., Li, H., Li, H., Wang, Y. (1997) Studies on the inclined jet penetration length in a gas-solid fluidized bed. Powder Technology, 92(3): 205
  • Milojević, D. (1985) Proračun vihornog turbulentnog strujanja fluida. Beograd: Institut za nuklearne nauke Vinča, IBK-ITE 492
  • Milojević, D. (1986) Dvodimenziono turbulentno strujanje mešavine fluida i čestica. Beograd: Mašinski fakultet, doktorska disertacija
  • Mladenović, M., Nemoda, S., Belošević, S., Dakić, D., Mladenović, R., Erić, A., Paprika, M., Repić, B. Rezultati ispitivanja sagorevanja tečnog goriva na poluindustrijskoj eksperimentalnoj instalaciji sa fluidizovanim slojem u dugotrajnim stacionarnim režimima. u: Simpozijum termičara Srbije (13), 16-19. oktobar 2007, Sokobanja, Zbornik na kompakt disku
  • Patankar, S.V., Spalding, D.B. (1972) A calculation procedure for heat, mass and momentum transfer in three-dimensional parabolic flows. International Journal of Heat and Mass Transfer, 15, str. 1787-1803
  • Patankar, S.V. (1980) Numerical heat transfer and fluid flow. Washington, DC, New York, itd: Hemisphere
  • Todes, O.M., Citovich, O.B. (1981) Apparatus with granular fluidized bed. St. Petersburg: Chemistry