Пробы НИРС. Создание сетки Процессы Time выбираются Trancient (нестационарные)
 Скачать 2 Mb.
|
|
Создание сетки:      Процессы Time выбираются Trancient (нестационарные)  Модель турбулентности выбирается k-epsilon  Модель переноса (смешения) компонентов в 1ом расчете. При включении модели смешения в расчёт будет добавлена модельная смесь газов mixture-template, состоящая из газов азот (nitrogen), кислород (oxygen) и водяной пар (water-vapor). Поскольку в рассматриваемом расчете будет производиться моделирование смешения пропана и воздуха, состоящего из азота и кислорода, необходимо скорректировать существующую смесь, добавив пропан и убрав из него водяной пар.  Корректировка состава Граничные условия: InletGOR: Type → velocity-inlet Momentum: Velocity Magnitude (величинаскорости) → 10 m/s Turbulence: Specification Method → Intensity and Hydraulic Diameter Turbulent Intensity → 5 % Hydraulic Diameter → 1 mm Thermal: Temperature → 300 k Species: o2 → 0 c3h8 → 0 InletOK: Type → velocity-inlet Momentum: Velocity Magnitude (величинаскорости) → 10 m/s Turbulence: Specification Method → Intensity and Hydraulic Diameter Turbulent Intensity → 5 % Hydraulic Diameter → 4 mm Thermal: Temperature → 300 k Species: o2 → 0.23 c3h8 → 0 outlet: Type → pressure-outlet Momentum: Gauge Pressure (статическое избыточное давление) → 0 atm Turbulence: Specification Method → Intensity and Hydraulic Diameter Backflow Turbulent Intensity → 5 % Backflow Hydraulic Diameter → 32 mm Species: o2 → 0.23 c3h8 → 0 Далее. Инициализировать (Solution Initialization → Hybrid Initialization) и выполнить решение (Run Calculation), задав 100 итераций.  Результаты  Вектора скорости  Концентрация N2  Концентрация пропана  Концентрация О2 Добавление модели горения (1)  Задание модели горения Volumetric Reactions (объемные реакции) Механизм расчёта реакций Eddy Dissipation основан на предположении, что скорость химических превращений намного превышает скорость смешения компонентов. То есть, как только произошло перемешивание компонентов, их сгорание с выделением теплоты и продуктов реакции происходит мгновенно. Далее необходимо добавить в расчет вещества – продукты реакции. Горение пропана выглядит так:  . Но кроме этого возможны и другие образование других продуктов сгорания, которые тоже требуется учесть: Т.е необходимо добавить в смесь газов двуокись углерода (co2), водяной пар (h2o), ацетилен (c2h2), винилацетилен (c4h4), диацетилен (c4h2), c6h2, c8h2 и сажу (Ств). Проба 1. Использование модели сажи в один шаг и без задания доп. продуктов (т.е использование только пропана, кислорода и азота).   Добавление хим.реакции Повторная инициализация и расчет на 100 итераций.  Результаты расчетов  Выход сажи при расчетах присутствует (pollut soot – сажа), но при этом отсутствует протекание реакции горения  Концентрация кислорода  Концентрация пропана  Сажа  Скорости потоков Химическая реакция между компонентами топлива не протекает. Добавление модели горения (2) Необходимо создать PDF файл с расчетными данными. Предлагается использовать следующую модель горения, доступную в ANSYS Fluent - Non-premixed combustion (горение предварительно не перемешанной смеси). В модели горения заранее не перемешанных смесей (диффузионное горение), топливо и окислитель подаются в зону горения раздельно. Согласно данной модели, термохимические параметры могут быть поставлены в зависимость от единственного параметра: смесевой доли, обозначаемой как f. Смесевая доля - массовая доля топлива в смеси. Это локальная массовая доля сгоревших и несгоревших топливных элементов (С, Н и других) среди всех компонентов смеси. Такой подход целесообразен, поскольку атомарные элементы сохраняются в химических реакциях. В свою очередь, смесевая доля является постоянной скалярной величиной, поэтому управляющее уравнение переноса не имеет переменной-источника. Тогда описание процесса горения сводится к проблеме смешения компонентов, а сложность с определением скорости химической реакции отпадает. Если процесс горения определяется диффузией компонентов реагирующей смеси, то химические процессы могут быть смоделированы как химически равновесные с помощью модели (Equilibrium model). При подключении равновесной модели необходимо добавить основные химические элементы - топливо и окислитель, указав доли их содержания в топливной смеси. Затем рассчитав, сохранить PDF таблицу.   Выбор модели горения и расчет таблицы  Задание модели сажеобразования  Автоматически выбраны вещества, участвующие в реакции   НУЖНА ПОМОЩЬ С ЗАДАНИЕМ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ГОРЮЧЕГО, ОКИСЛИТЕЛЯ И ВЫХОДНОГО СЕЧЕНИЯ (проблема в задании скоростей потока и массовых долей) (Soot mass fraction – массовая доля сажи Mean Mixture Fraction - Средняя доля смеси Mixture fraction Variance – изменение доли смеси)  Распределение давлений а=0,6 |