| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Eksperimentalno podprt numerični model za simulacijo zgorevanja lesnih pelet v mali kurilni napravi : doktorska disertacija
Avtorji:ID Zadravec, Tomas (Avtor)
ID Kokalj, Filip (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
Datoteke:.pdf DOK_Zadravec_Tomas_2022.pdf (9,32 MB)
MD5: 97ACBEA3AF23E1C5E6443E9243E8E01A
 
Jezik:Slovenski jezik
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Opis:Komercialni toplovodni kotel na lesene pelete je bil konstrukcijsko spremenjen tako, da je bilo mogoče izvajati merjenje procesnih parametrov tekom obratovanja. Med eksperimentalno preiskavo je bilo izmerjenih in zabeleženi več vitalnih procesnih parametrov: (1) osnovni parametri delovanja kotla, kot so temperatura hladilne vode, pretok hladilne vode, temperatura dimnih plinov in dovajanje goriva, (2) emisije snovi, tj. koncentracije več vrst snovi v dimnih plini, (3) temperature zgorevanja in dimnih plinov v zgorevalni komori in (4) pretoki zračnih tokov, ki so vstopali v zgorevalno komoro. Rezultati eksperimentalnega dela so služili vzpostavitvi in validacijo numerične simulacije zgorevanja. V tem delu je modeliranje zgorevanja izvedeno z uvedbo dvosmerne izmenjave med modelom pretvorbe sloja goriva in simulacijo zgorevanja plinske faze. Pretvorba trdnega goriva je modelirana z empiričnim 1D modelom gorivne plasti, ki je odvisen od izmerjenih obratovalnih parametrov, lastnosti goriva in empiričnega opisa procesa pretvorbe trdnega goriva. Numerično sta bila raziskana dva primera. Primer A je predstavnik »šibke« strategije stopenjskega dovajanja zraka, primer B pa »močne« strategije. Rezultati so pokazali da so temperature napovedane z RDT so sledile enakemu trendu kot izmerjene vrednosti, čeprav so bile v povprečju previsoke. RDT napovedi emisij CO so pokazale enak trend kot meritve, vendar je bilo pri prehodu s šibke na močno strategijo zgorevanja po stopnjah, napovedana za 69 % nižja redukcija v primerjavi z izmerjeno redukcijo CO. RDT napovedi emisij NO so pokazale enak trend kot meritve, vendar je bilo pri prehodu s šibkega na močno strategijo zgorevanja po stopnjah, napovedana za 10 % višja redukcija v primerjavi z izmerjeno redukcijo NO. Kljub preveliki napovedi temperature, ob upoštevanju pristopa inženirskega modeliranja s številnimi poenostavitvami in neznankami, lahko natančnost napovedi emisij štejemo za zadostno za inženirske namene. Predstavljeni pristop modeliranja bi tako lahko uporabili za vrednotenje novih procesnih parametrov, geometrijskih zasnov in konfiguracij šob za dovod SZ. 
Ključne besede:Zgorevanje, lesni peleti, mala kurilna naprava, fiksna rešetka, računalniška dinamika tekočin (RDT), empirični model zgorevanja, eksperimentalno delo, meritve emisij, meritve procesnih parametrov, temperatura zgorevanja.
Kraj izida:Maribor
Kraj izvedbe:Maribor
Založnik:[T. Zadravec]
Leto izida:2022
Št. strani:XIV, 133 str.
PID:20.500.12556/DKUM-81636 Novo okno
UDK:519.87:[662.612:662.9](043.3)
COBISS.SI-ID:127263491 Novo okno
Datum objave v DKUM:21.10.2022
Število ogledov:798
Število prenosov:136
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:KTFMB - FS
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share



Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:04.05.2022

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Experimentally supported numerical model for simulating wood pellet combustion in a small-scale boiler
Opis:The commercial wood pellet boiler was structurally modified so that it was possible to perform measurements of various parameters during operation. Several vital process parameters were determined: (1) basic boiler operating parameters such as cooling water temperature, cooling water flow, flue gas temperature and fuel supply, (2) emissions, i.e.. concentrations of several pollutants in the flue gases, (3) combustion temperatures and flue gases in the combustion chamber, and (4) airflows entering the combustion chamber. The results of the experimental work served to establish and validate a numerical combustion simulation. In this work, the combustion modelling is performed by introducing a two-way exchange between the fuel ned conversion model and the gas phase combustion simulation. Solid fuel conversion is modelled with an empirical 1D fuel layer model, which depends on the measured operating parameters, fuel properties and empirical description of the solid fuel conversion process. Two cases were investigated numerically. Example A is a representative of a “weak” staged air supply strategy, and example B is a “strong” strategy. The results showed that the temperatures predicted by the CFD followed the same trend as the measured values, although on average they were too high. The CFD forecasts of CO emissions showed the same trend as the measurements, but in the transition from a weak to a strong combustion strategy, a reduction of 69 % was predicted compared to the measured CO reduction. The CFD forecasts of NO emissions showed the same trend as the measurements, but in the transition from a weak to a strong staged combustion strategy, a 10 % higher reduction was predicted compared to the measured NO reduction. Despite the excessive temperature forecast, taking into account the engineering modelling approach with many simplifications and unknowns, the accuracy of emission forecasts can be considered sufficient for engineering purposes. The presented modelling approach could thus be used to evaluate new process parameters, geometric designs and configurations of secondary air supply nozzles.
Ključne besede:Combustion, wood pellets, small-scale boiler, fixed grate, computational fluid dynamics (CFD), empirical fuel bed model, experimental work, emission measurements, measurements of process parameters, combustion temperature.


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici