fluent炉膛仿真教程文档(5)

2019-03-29 15:34

rosin-rammler形式。

在Point Properties中设置好速度方向(与空气速度矢量一致)、颗粒直径(1e-06m)、颗粒温度(303K)、质量流量(0.903kg/s)等参数;

在Turbulent Dispersion中的Stochastic Tracking选择Discrete Random Walk Model(随机轨道模型),如图所示。

依照上述方法对其他的煤粉喷射源进行参数和模型的设置选择。

煤粉喷射设置完后可以发现Models->Materials选卡中多了Combusting Particle(coal-particle)一项。接下来我们对这个成分进行相关设置,如图所示。

在弹出的对话框中的Properties中设置Devolatilization Model(挥发分析出模型)为single-rate(单速率);同时设置Combustion Model(焦炭燃烧模型)为kinetic/diffusion-limited(扩散-动力控制);

对于该颗粒相的其他物性参数保持默认参数。

2.3辐射传热模型

炉内的能量主要通过辐射的形式进行传递。Fluent软件提供了多种辐射模型,在本设计中,我们选用P1模型,如图所示。

在Model中点选P1即可。

P1模型考虑了辐射散射作用,更适用于光学厚度较厚以及几何结构复杂的燃烧设备。但是该模型也有缺点,包括对来自内部热源的辐射热通量有过高估计的趋势等。

在选用P1模型后,Models中Energy选卡自动开启。

2.4边界条件的设置

在Boundary Conditions中设置Supersonic/Initial Gauge Pressure为0pascal;一次风入口温度为303K;二次风入口温度为600K;DP BC Type为reflect。

墙壁为固定无滑移壁面;热力条件为很稳壁面600K,内部发射率为1,壁厚及生热率均为0;壁面材料为Al(铝);DPM 边界条件数类型BC Type为reflect。其他保持默认设置。

出口边界条件设置为outflow,保持默认设置。

3求解过程(Solution)

3.1Solution Methods

点选Solution->Solution Methods。 压力-速度耦合采用SIMPLE格式;

空间离散方法中,梯度采用格林-高斯单元法(Green-Gauss Cell Based); 压力采用Standard方法;

其他均采用二阶迎风格式(Second Order Upwind)。

3.2Solution Initialization

初始化方法采用Standard Initialization方法; 初始温度为600K;

其他保持默认参数和设置,点击Initialize完成初始化,如图所示:

3.3求解

在求解时,需要先建立连续相的流场,然后再加入颗粒相耦合修正流场,即在开始时Models->Discrete Phase中不勾选Interaction with Continuous Phase,迭代100步先建立连续相流场;

迭代完成后,勾选Interaction with Continuous Phase,其他保持默认设置,然后进行迭代,如图所示:

三、仿真结果中出现的问题

在迭代步数为2670步基础上的仿真结果

1.炉膛内切圆直径与假想切圆直径相差不大,说明有可能迭代步数不够,如图所示:

2.在燃烧器上端至出口的区域内,温度变化不大,所散点图所示:


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