Разработка и исследование вихревой растопочной горелки для сжигания пыли повышенной реакционной способности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.14, кандидат наук Хохлов, Дмитрий Александрович

• Хохлов, Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Хохлов, Дмитрий Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВИХРЕВЫЕ СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ В ТОПОЧНОЙ ТЕХНИКЕ И ЧИСЛЕННЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Вихревые струйные течения и их использование при факельном сжигании энергетических топлив

1.2 Подготовка к проведению численного эксперимента

1.2.1 Выбор программной системы

1.2.2 Выбор необходимых расчётных моделей

1.2.2 Методы построения расчётных сеток и контроля их качества

ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ РАБОТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Цель и задачи работы. Объект исследования

2.2 Методика исследований и представления их первичных результатов

2.2.1 Метод численного моделирования и математическое описание процессов газодинамики и горения

2.2.2 Формирование геометрической расчётной области исследования и способы контроля расчётного процесса

2.2.3 Способы представления первичных результатов численного моделирования

2.3 Достоверность получаемых результатов

ГЛАВА 3. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ВИХРЕВОЙ РАСТОПОЧНОЙ ГОРЕЖИ

3.1 Постановка задачи. Методика исследования и обработки результатов

3.2 Влияние параметра крутки кольцевой струи и размеров каналов на физическую картину развития струи, истекающей из горелки

3.3 Влияние стеснённости пространства на развитие в нём струйных течений сред из каналов горелки

3.4 Исследование эффективности аксиального лопаточного аппарата кольцевого канала вихревой горелки

ГЛАВА 4. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ПЫЛЕВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В ПРЯМОТОЧНОМ ПОТОКЕ ПРИ АДИАБАТНОМ ПРОТЕКАНИИ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

4.1 Постановка задачи и методика проведения расчётных исследований

4.2 Зерновой состав пыли и его представление в расчётных исследованиях

4.3 Влияние характеристик пыли и начальных параметров пылевоздушной смеси на интенсивность протекания горения

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ФАКЕЛА ПРИ ВВОДЕ ПЫЛИ С РАЗНОЙ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ЧЕРЕЗ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАНАЛ РАСТОПОЧНОЙ ВИХРЕВОЙ ГОРЕЖИ

5.1 Задачи исследования. Методика обработки результатов

5.2 Влияние режимных условий на аэродинамическую картину течения в приосевой области у среза горелки

5.3 Влияние энергии активации угля и диаметров частиц монодисперсной пыли на устойчивость и ход развития процесса горения

5.4 Исследование стабилизации процесса горения в составной горелке при изменении её тепловой мощности

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ КОНСТРУКЦИИ ДВУХКАНАЛЬНОЙ РАСТОПОЧНОЙ ПЫЛЕУГОЛЬНОЙ ГОРЕЖИ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Протокол испытаний растопочной горелки на котле ПК-40-1 Беловской ГРЭС

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Таблица вариантов для проведения исследований по изучению аэродинамических основ работы вихревой растопочной горелки

ПРИЛОЖЕНИЕ В Структура течения для расчётных вариантов в рамках проведения исследований по изучению аэродинамических основ работы вихревой растопочной горелки

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Таблица вариантов для исследования стабилизации горения в составной растопочной горелке

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Физическая структура течения при исследовании составной горелки

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Особенности структуры факела при сжигании пыли повышенной реакционной способности в растопочной горелке

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Устойчивость и эффективность горения полидисперсной пыли при разной тепловой мощности растопочной горелки

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование вихревой растопочной горелки для сжигания пыли повышенной реакционной способности»

ВВЕДЕНИЕ

Пуск энергетических котлов с факельным сжиганием осуществляется с помощью растопочных устройств. Их конструкция должна обеспечивать не только устойчивое воспламенение топлива основных горелок, но и позволять на начальном этапе пуска поддерживать требуемый уровень температур газов в топке и на выходе из неё, необходимый для надёжной работы труб поверхностей нагрева.

На ТЭС, работающих на твёрдом топливе и имеющих мазутное, либо газовое хозяйство, в качестве растопочных устройств используются горелки, сжигающие мазут или газ. На чисто угольных станциях, не имеющих мазута и природного газа, пуск пылеугольных котлов может осуществляться за счёт применения:

• специальных устройств (плазмотронов, муфелей), в которых создаются высокотемпературные условия для воспламенения обычной пыли угля, сжигаемого в котле, с последующей подачей в топочный объём [1];

• растопочных пылеугольных горелок с использованием в качестве топлива специально приготовленной пыли.

Способ растопки котлов при помощи муфельных горелок исторически появился раньше всех, и он применяется до сих пор [2]. Не так давно этими устройствами были оборудованы котлы Томь-Устинской ГРЭС [3,4] и Беловской ГРЭС [5,6]. К недостаткам подобного решения следует отнести наличие неохлаждаемого высокотемпературного узла вне топки и высокие требования, предъявляемые к материалу муфеля.

Намного позже появились плазмо-топливные системы, где посредством плазмотрона происходит термохимическая подготовка угля к сжиганию [710]. Температура струи на выходе из плазмотрона составляет порядка 3500 -5500 °С, чего достаточно для воспламенения как летучих, так и кокса топлива. Данная технология обладает большим потенциалом и была апробирована более чем на 30 котлах в различных странах мира [10], однако

у неё существует несколько недостатков, которые не позволяют ей широко использоваться. Во-первых, большое количество электроэнергии, необходимое для поддержания электрической дуги, зачастую отсутствует на станции. Во-вторых, это очень высокотемпературный узел (быстро выгорает теплоизоляционный материал и электроды), который расположен в неохлаждаемой зоне. Определённую трудность составляет обеспечение высоких требований, предъявляемых к чистоте подаваемого сжатого воздуха.

Перспективным методом растопки является использование высокореакционной пыли, в том числе «механоактивированного угля микропомола» [11,12]. Эта технология заключается в том, что перед сжиганием пыль поступает из промбункера котла в мельницу-дезинтегратор. Это приводит к снижению энергии активации угля [12], что упрощает его сжигание. Данная технология разработана в институте СО РАН теплотехники им. Кутателадзе.

Однако для сжигания высокореакционной пыли необходимо специальное растопочное горелочное устройство, так как в основных горелках стабилизация горения будет затруднена на этапе розжига котла (низкие температуры и скорости воздуха, холодная топка). Поэтому возникла необходимость разработки растопочной горелки, которая обеспечивала бы надёжную стабилизацию горения твёрдого топлива.

В диссертации предложена принципиальная конструкция вихревого растопочного горелочного устройства, состоящего из двух каналов (цилиндрический центральный и кольцевой периферийный), в одном из которых (периферийном) установлен аксиальный закручивающий аппарат, а через другой подаётся пылевоздушная смесь. Основным принципом стабилизации горения, который заложен в конструкцию, выбран подвод горячих продуктов сгорания к корню факела за счёт создания закручивающим устройством горелки зоны возвратных течений.

Для обоснования её работоспособности, определения степени влияния различных конструктивных и режимных параметров, а так же характеристик

высокореакционной пыли на аэродинамическую картину истечения струй из её каналов и стабилизацию горения, был проведён ряд численных экспериментов при помощи программных пакетов Ansys CFX и Ansys Fluent. Так же в ходе исследований были задействованы программы Dust и Polydust, разработанные на кафедре ПГС МЭИ.

В последних главах принципиальная конструкция горелки рассматривалась применительно к котлу ПК-40-1 Беловской ГРЭС, в случае встраивания её в прямоточные круглые горелочные устройства нижнего яруса. На основании полученных данных был поставлен ряд натурных экспериментов, которые подтвердили работоспособность предлагаемой конструкции (протокол испытаний в прил. А). Автор диссертации принимал участие в их проведении.

ГЛАВА 1. ВИХРЕВЫЕ СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ В ТОПОЧНОЙ ТЕХНИКЕ И ЧИСЛЕННЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Вихревые струйные течения и их использование при факельном сжигании энергетических топлив

Все виды струй и течений в технике принято условно делить на два больших класса - закрученные и прямоточные [13]. Последние характеризуются наличием аксиальной и радиальной компонентами вектора скорости, в то время как у закрученных существует так же и тангенциальная.

Если в прямоточных струях радиальная компонента существенно меньше аксиальной, в то время как компоненты вектора скорости для закрученных потоков могут быть соизмеримы (особенно на срезе горелочного устройства). Уровень фактического давления в прямоточной струе (за исключением кольцевой) практически неизменен [14]. В закрученной струе имеет место существенный градиент как вдоль, так и поперёк её развития [13] (особенно при сильной закрутке).

В закрученных потоках происходит интенсификация турбулентного обмена из-за влияния центробежных сил вращения на пульсационное движение потока [15, 16]. Этот фактор предопределил самое широкое распространение такого типа движений в технике [17, 18]. Помимо котельной техники они используются в химии [19], добыче ископаемых [20], ядерной энергетике [21, 22], вентиляции и кондиционирования [23, 24], и др.

В котельной технике использование прямоточных и закрученных потоков лежит в основе конструкции прямоточных и вихревых горелок соответственно. Горелочные устройства используются для организованного ввода топлива и воздуха в топку котла [13].

В прямоточных горелках среды (пылевоздушная смесь и воздух) поступают в топку по нескольким каналам без закрутки. В вихревых горелках либо часть поступающих сред, либо все они закручивается в специальных устройствах.

Стабилизация горения топлива в случае применения прямоточных горелок происходит редко обеспечением равенства скоростей топливо-воздушной смеси и распространения пламени [25]. В подавляющем большинстве случаев стабилизация горения в таких горелках происходит эжекцией струями горячих продуктов сгорания [26]. То есть для функционирования таких горелок структура течения в топке должна обеспечивать подвод горячих газов к срезу. Это достигается соответствующей компоновкой горелок в топке.

При работе вихревых горелок, как правило, образуется зона обратных токов [13], в которой происходит разворот части среды струи и подвод её к корню, таким образом, создаются условия для стабилизации горения. Поэтому вихревые горелки могут функционировать индивидуально, хотя наружная эжекция горячих газов в них так же присутствует и вносит некоторый вклад в стабилизацию горения.

Вихревые горелки конструктивно сложнее прямоточных и имеют большое аэродинамическое сопротивление за счёт потерь давления в закручивающих устройствах. Они обладают меньшей дальнобойностью, смешение топлива с воздухом происходит намного лучше, поэтому горение в них протекает более интенсивно и на меньшей длине [27]. К положительным моментам вихревых горелочных устройств можно так же отнести: большие возможности воздействия на структуру течения (угол закрутки, расходы сред), универсальность по топливу, их большую единичную мощность [26].

В условиях, характерных для пуска котла из холодного состояния, применение прямоточных горелок в качестве растопочных не рационально, поскольку основным фактором стабилизации горения в таких горелках является теплота эжектированной в струю холодной топочной среды. В

вихревых горелках стабилизация горения происходит за счёт создаваемой ею зоны обратных токов, в которой часть горячих продуктов сгорания подводится к корню факела, что делает возможным её функционирование в условиях холодной среды топки.

Закрученная струя может быть сомкнутой или разомкнутой [28, 29], а зона обратных токов при этом замкнутой (в первом случае), полузамкнутой или разомкнутой (во втором случае). Когда струя и ЗОТ разомкнутая, то к корню факела подводится топочная среда, следовательно, такой случай так же не подходит для растопочной горелки.

Конструкции основных видов горелочных устройств отличаются друг от друга типом завихрителя (лопаточный аксиальный, тангенциальный или улиточный), широко известны специалистам по котельному оборудованию [30], однако у большинства фирм и профильных организаций существует большое количество разработок, модификаций вихревых горелок [31-35]. Производители идут на усложнение конструкций горелочных устройств по нескольким причинам, а именно из-за необходимости достижения низких значений выбросов окислов азота, эффективного горения при использовании трудносжигаемых видов топлива, обеспечения ремонтопригодности и защиты отдельных узлов горелки, создания за счёт комплекса горелок необходимой структуры факела в топке.

Исследования в области закрученных потоков ещё далеки от завершения, однако известны основные факторы, влияющие на аэродинамическую структуру струи. С точки зрения конструкции горелки ими являются:

1)Тип н характеристики закручивающих устройств (угол установки аксиальных или тангенциальных лопаток, конструкция улитки) отвечают в первую очередь за тангенциальную скорость, которую приобретает поток. Усиление закрутки потока увеличивает ширину струи, скорость эжекции, размер, форму, устойчивость факела и интенсивность процесса горения [36, 37]. Использование профилированных лопаток позволяет снизить аэродинамическое сопротивление канала практически в 2 раза [38, 39].

Рекомендуется [39] применять лопаточные завихрители, так как они обладают большей эффективностью закрутки, меньшим гидравлическим сопротивлением (при условии выполнения профилированных лопаток) и меньшими габаритами.

2) Размеры и количество каналов вихревой горелки определяют структуру составной струи. В большинстве случаев рассматриваются двух-или трёхканальные горелочные устройства [13, 18, 40-42]. Исследования для горелок имеющих более трёх каналов, как правило, ограничиваются конкретным конструктивным исполнением, то есть число каналов не варьируется [43].

Предыдущие два фактора учитываются посредством параметра крутки п, методика определения которого впервые была предложена B.C. Дубовым [44]. Параметр крутки представляет собой отношение величины вектора момента количества движения к величине проекции вектора количества движения на ось струи и к характерному размеру (диаметр круга, равновеликого сечению канала) [45]. Различными авторами было предложено большое число методик его определения по конструктивным характеристикам горелки [46-50]. Для трёх наиболее популярных видов закручивающих устройств есть формулы для расчёта этого параметра и даны рекомендации по его значению [45, 51]. Если в горелке несколько каналов, то находится результирующий параметр крутки струи.

3) Влияние конструкции выходной части на структуру течения изучалось в основном для диффузора или для конфузора, переходящего в диффузор, установленного на выходе из горелки [13, 52], так как это наиболее часто встречающиеся типы амбразур горелочных устройств. Установка диффузора на выходе из вихревой горелки значительно увеличивает габариты зоны обратных токов [53], возрастает поток массы в обратном направлении, что способствует стабилизации горения [54]. Однако при очень больших степенях закрутки установка диффузора способствует раскрытию закрученной струи. Конфузор на входе в диффузор повышает

эффективность последнего. Оптимальные углы раскрытия и длины диффузоров и конфузоров собраны в рекомендации по проектированию вихревых горелок [45, 51]. Использование несимметричного диффузора [55] приводит к отклонению факела, перераспределению поля давления и тепловых потоков в топочной камере, однако эта технология не нашла широкого применения в котельной технике.

Комплексные исследования по влиянию всех трёх указанных выше характеристик в литературе не обнаружены и, скорее всего, не проводились ввиду большого количества возможных конструкций горелочного устройства. Расчётные исследования такого большого количества вариантов могут занять несколько лет при современном этапе развития компьютерной техники.

Влияние скоростей воздуха в каналах подробно изучено [13, 18, 56] и созданы рекомендации по выбору этого параметра для существующих типов горелочных устройств [45, 51, 57, 58]. Однако эти рекомендации составлены исключительно для двухканальных горелок.

Данных по влиянию прямоточного подвода воздуха через центральный канал горелочного устройства на создаваемую им закрученную струю очень мало [59]. Использование этого воздуха ограничивается охлаждением центральной втулки. При установке центрального тела вместо этого канала или стенки на его выходе размеры зоны обратных токов увеличиваются [18], поэтому можно сделать вывод, что любое количество воздуха, поступающее через этот канал, будет ухудшать параметры зоны обратных токов. Подача воздуха через центральный канал так же способствует смещению зоны обратных токов от устья горелки [59].

Очень важно учитывать, что определённое влияние оказывает ограниченность того пространства, куда происходит истечение. Для сильно закрученных потоков стеснение пространства приводит к увеличению количества рециркулируемой в зоне обратных токов массы [60, 61]. С увеличением интенсивности закрутки при фиксированном значении

стеснённости закрученная струя раскрывается, истекающий поток прилипает к стенкам топки и формируется картина течения, характерная для циклонных камер сгорания [62].

Последним важным фактором, оказывающим существенное влияние на аэродинамическую картину закрученной струи, истекающей из каналов вихревой горелки, является процесс горения, однако данных его влиянию на аэродинамическую структуру струи не много ввиду сложности её изучения. Сравнительные исследования на изотермических и огневых стендах [49, 60, 63, 64] показали, что этот фактор вносит существенные изменения в структуру факела. Однако по некоторым данным [65] габариты зоны обратных токов не сильно изменяются в зависимости от процесса горения. Соотношение максимального расхода в зоне обратных токов к расходу среды на входе горелку равно 80% в случае отсутствия го'рения и 70% при горении [65].

В литературе не обнаружено данных о механизме влияния изменения кинетических характеристик (энергия активации, выход летучих) сжигаемого топлива на аэродинамическую структуру факела. Так же в литературе не найдено упоминаний о натурных или численных экспериментах по факельному сжиганию твёрдого топлива на этапе пуска котла.

Данные по влиянию различных параметров (конструктивных, режимных) на аэродинамическую картину до сих пор достаточно разрознены, иногда противоречат друг другу, исследования в этой области продолжаются. Вероятно, что существенное снижение затрат на моделирование процессов газодинамики, связанное с ростом компьютерной мощности и совершенствованием существующих программ позволит в обозримом будущем глубже понять структуру закрученных потоков и комплексно оценить степень влияния наиболее значимых факторов на неё.

Управление аэродинамической структурой струи создаваемой вихревым горелочным устройством возможно лишь в узком диапазоне характеристик. В подавляющем большинстве случаев это происходит за счёт поворота

аксиальных или тангенциальных лопаток [48, 66]. Существуют горелки, позволяющие изменять конструкцию их выходной части [66], однако на практике они применяются редко.

На действующих котлах эти способы используются для наладки котла и настройки режима горения. То есть проектировщику очень важно глубоко понимать, как влияет тот или иной параметр вихревой горелки в одиночку и какого будет совместное влияние нескольких таких факторов на аэродинамическую структуру течения.

Большое количество работ посвящено изучению влияния конструктивных параметров вихревой горелки на потери давления в ней [39, 48, 49], однако данные по значению аэродинамического сопротивления очень часто разнятся. Показано [67], что коэффициент гидравлического сопротивления практически не зависит от числа Рейнольдса при его значении свыше 105. В методических указаниях [45], которые используются для проектирования вихревых горелок, коэффициент гидравлического сопротивления каналов вихревой горелки зависит от коэффициента крутки и типа закручивающего устройства, хотя есть данные [17], что установка диффузора на выходе из канала позволяет уменьшить этот коэффициент на 20 30 %.

Обобщение полученных данных показало, что до сих пор не существует надёжной методики, которая позволила бы точно спрогнозировать структуру закрученной струи создаваемой проектируемым горелочным устройством при определённом наборе конструктивных и режимных параметров. Каждое новое горелочное устройство требует детального изучения его аэродинамических характеристик.

Одним из факторов, определяющих работоспособность предложенной конструкции растопочной вихревой горелки, является формирование в приосевой области около среза её центрального канала зоны обратного течения, средой которой являются высокотемпературные продукты сгорания.

Как уже было отмечено выше для ряда вопросов, важных для разработки конструкции растопочной горелки и управления её работой нет конкретных решений. В первую очередь это касается влияния:

• степени стеснённости пространства, в которое происходит истечение сред из горелки;

• диаметров каналов горелки и расходов сред в них;

• величины угла установки лопаток в аксиальном закручивающем аппарате в кольцевом канале

на специфику течений, как в самих каналах, так и особенности развития его в области, прилегающей к срезу каналов горелки.

1.2 Подготовка к проведению численного эксперимента

1.2.1 Выбор программной системы

Как было сказано выше, в основу исследований, результаты которых представлены в данной диссертации, положен численный эксперимент с использованием CFD-методов (Computational fluid dynamics -вычислительная гидрогазодинамика) [68, 69]. Поскольку существует много программных пакетов для этих целей, первоначальным этапом стал выбор программы для проведения расчётов.

Реализация решения абсолютного большинства популярных программ протекает при помощи метода конечных объёмов (МКО). Этот численный метод интегрирования систем дифференциальных уравнения в частных производных характеризуется вычислительной устойчивостью и локальной консервативностью [70], однако главное преимущество перед большинством других способов пространственной дискретизации - это хорошая применимость для решения задач на неструктурированных расчётных сетках [71], что в основном и предопределило их выбор.

Для проведения моделирования указанным выше способом, расчётная область делится на конечные объёмы посредством расчётной сетки.

Производится расчёт полей основных переменных (скорость, давление, температура и т.д.)- Каждая переменная в расчётной точке этого объёма может измениться двумя путями — это либо транспорт её количества через поверхность, ограничивающую контрольный объём, либо генерация (или сток) некоторого её количества в данном объёме. Количество основных расчётных переменных строго зависит от выбора расчётных моделей и метода решения задачи.

Решение задачи в программах, которые используют CFD-методы, осуществляется в три последовательных этапа:

1. Подготовка задачи к решению. На данном этапе производится трёхмерное моделирование геометрии расчётной области, построение расчётной сетки, задание моделей и характеристик сред, определение комплекса начальных и граничных условий.

2. Расчёт задачи, который осуществляется солвером (solver - решатель) программы в соответствии с выбранным методом решения задачи. Он происходит для ряда базовых переменных (скорость, температура, давление, энтальпия, плотность и т.д.) в узлах расчётной сетки. После его остановки производится интерполяция, которая приближает дискретное поле расчётной области к непрерывному.

3. Визуализация результатов и их первичная обработка производится в программах-постпроцессорах. Решение задачи можно отобразить в виде полей переменных, распределённых в определённых плоскостях, графиках, изоповерхностях, линиях тока и т.д.

Некоторые программы для гидро- газомоделирования могут быть использованы на всех описанных выше этапах. Однако нередко подготовка расчётной области и обработка результатов ведётся в сторонних пакетах.

Перед обзором нескольких программных систем необходимо отметить, что все они базируются на общеизвестных математических моделях и принципах, и при должном качестве их исполнения, они дают очень похожие результаты. Поэтому очень часто выбор программы влияет на результаты

расчётов куда меньше, чем правильный подбор моделей и комплекса начальных и граничных условий.

В мире существует большое количество программных систем, которые решают задачи гидрогазодинамики при помощи МКО. Наиболее популярными в России являются Ansys CFX, Ansys Fluent, OpenFOAM, FlowVision и Star-CCM+.

Программа FlowVision, разрабатываемая фирмой Tesis в России, представлена двумя версиями - 2+ и 3+. Важным отличием третей от второй версии является возможность решения задачи на нескольких ядрах процессора. Для сложных расчётов с горением версия 2+ используется редко, так как это требует очень мелкой сетки, особенно в области больших градиентов температур, что очень затягивает расчёт на одном ядре, либо вообще делает его невозможным. В версии 3+ пока не существует модели горения твёрдого топлива.

Расчётная сетка, которая используется для решения задачи в программе FlowVision - ортогональная. Для сильно закрученных потоков и моделирования пограничного слоя это обстоятельство является минусом в связи с особенностями моделирования пристеночных слоёв и взаимным расположением сеточных элементов в объёме. Данная программа широко используется в России [72, 73].

Программа OpenFOAM является свободно распространяемой, и для неё существует огромное количество различных дополнений, моделей и компонентов. Поэтому каждый исследователь подбирает необходимые для него компоненты и собирает из них исполняемые файлы.

Так как компоненты этой программы проектируются в основном энтузиастами, то существует проблема контроля их качества и постоянного совершенствования.

В настоящее время широкое применение по всему миру нашла программа Star-CCM+. В дополнение к большому количеству математических моделей

имеется встроенный многопроцессорный сеточный генератор, что открывает большие возможности для оптимизации и автоматизированных расчётов.

Ansys CFX и Ansys Fluent стоит рассматривать вместе, так как обе эти программы вошли в состав одного программного комплекса. На текущий момент (версия Ansys 14.5) эти две программы не соединены и развиваются параллельно. Для большинства задач можно использовать любую из них.

Для решения поставленных в диссертации задач использованы два последних программных пакета. Это связано, во-первых, с очень широким распространением этих продуктов, вследствие чего имеется огромный мировой опыт их использования, который доступен в литературе. Во-вторых, эти программы широко применяются при решении задач, описаных в диссертации.

Пока фирма Ansys не разработала продукт, который должен заменить и CFX, и Fluent, они продолжают сосуществовать в рамках одного комплекса, хотя созданы для решения одних и тех же задач. Однозначного мнения по поводу преимуществ одной программы над другой нет, однако стоит отметить некоторые их особенности.

Важным фактором является разница в способах решения задачи солвером. Программа Fluent концентрирует переменные в центрах ячейки сетки, в то время как последняя служит конечным объёмом. В CFX переменные сосредоточены в узлах сетки, поэтому конечный объём определяется центрами соседних элементов сетки. Последнее обстоятельство накладывает существенные ограничения на возможность адаптации сетки после начала расчёта, так как это может привести к образованию «висячих узлов» (когда узел для одной ячейки лежит на ребре другой).

Для комплекса аэродинамических расчётов в работе был выбран CFX из-за удобного языка CCL (CFX Command Language), который был очень полезен для моделирования большого количества вариантных расчётов. При решении задач с горением использовалась программа Fluent, поскольку на кафедре ПГС НИУ МЭИ есть богатый опыт решения таких задач при

помощи этого программного пакета. Уместно отметить, что результаты, полученные при решении одной и той же аэродинамической задачи в двух этих программах, оказались достаточно близкими друг к другу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хохлов, Дмитрий Александрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.А. Дубровский, М.В. Зубова. Энергосберегающие системы растопки и подсветки факела топочных камер котлов. Красноярк.: СФУ, 2012.

2. Дубровский В.А. Повышение эффективности энергетического использования углей Канско-Ачинского бассейна: монография . -Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. - 184 с.

3. Пат. 2310125 Российская федерация, МПК F 23 С 5/08. Топка / В. А. Дубровский, М. В. Зубова, Г. М. Анохин и др.; заявитель и патентообладатель КГТУ, опубл. 10.11. 07, Бюл. №31.

4. Пат. 2313034 Российская федерация, МПК F23C 5/08. Топка /В. А. Дубровский, Ж. JL Евтихов, Г. М. Анохин и др.; заявитель и патентообладатель КГТУ, опубл. 20.12.07, Бюл. №35. - 5 е.: ил.

5. Пат. 2317485 Российская федерация, МПК F 23 С 5/08. Топка / В. А. Дубровский, Ж. JI. Евтихов, Г. М. Анохин и др.; заявитель и патентообладатель СФУ, опубл. 20.02.08, Бюл. №5. - 5 е.: ил.

6. Пат. 95072. Российская федерация, МПК F23 К 3/16. Горелочное устройство /В.А.Дубровский., P.M. Христинич., С.А Михайленко и др.; заявитель и патентообладатель СФУ. Опубл. 10.06. 10. Бюл. №16.

7. V.E.Messerle, A.B.Ustimenko, E.I.Karpenko. Plasma-energy Technologies for Improvement and Economy Indexes of Pulverized Coal Incineration and gasification- The Proceedings of the 28-th International Technical Conference on Coal Utilization and Fuel systems. // Clearwater, Florida, USA. -Published by U.S. Department of Energy & Coal Technology Association of USA. - 2003.-P. 255-266.

8. E.I.Karpenko, V.E.Messerle, A.B.Ustimenko. Plasma-Fuel Systems for Enhancement Coal Gasification and Combustion // Presentations Abstracts of 30th International Symposium on Combustion //University of Illinois at Chicago, July 25-30, 2004. - 115- 19; -P.l 10

9. Messerle V., Karpenko E., Lockwood F., Ustimenko A. Plasma-Energy Technologies of Solid Fuel Use on Thermal Power Plants. // Proceeding of the Sixth International Conference on Technologies and Combustion for a Clean Environment "Clean Air". / V. III. - Porto. - Portugal, 2001. - P. 14651468.

10. В.Е.Мессерле, З.А.Мансуров, А.Б.Устименко. Плазменно-энергетические технологии использования твердых топлив [Электронный ресурс] // unece.org: United Nation Economic Comission for Europe, URL: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/ie/capact/ppp/pdfs/ plasmaenargy_kzkhstntxt.pdf (дата обращения 05.03.2013)

11. Бурдуков А.П., Попов В.И., Чернова Г.В., Маркова В.М., Чурашев В.Н. Эффективность технологии использования механоактивированных углей микропомола для розжига и подсветки угольных котлов действующих ТЭС и проблемы ее внедрения [Электронный ресурс] // Горение твёрдого топлива: Доклады VIII Всеросс. конф. с междунар. Участием, Новосибирск, 13-16 ноября 2012 г. - Новосибирск: Изд-во Института теплофизики СО РАН, 2012 г., URL: http://www.itp.nsc.ru/ conferences/gtt8/files/23Burdukov-l.pdf. (дата обращения 15.03.2013)

12. А.П. Бурдуков, В.И. Попов, В.А. Фалеев, Т.С. Юсупов. Использование механоактивированных углей микропомола в энергетике. //Ползуновский вестник №1, 2010 г.

13. Аэродинамика закрученной струи. Под ред. д.т.н. проф. Р.Б. Ахмедова. Москва: Энергия, 1977

14. Абрамович Т.Н. Теория турбулентных струй. Москва: Наука, 1984 г.

15. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Москва: Наука, 1981 г.

16. Гурьянов А. И. Разработка математической модели и исследование характеристик вихревого горелочного устройства. /Теплофизика процессов горения и охрана окружающей среды. -Рыбинск: Изд-во РГАТА, 2004.-С. 153-154

17. Пиралишвили Ш.А., Поляев В.М., Сергеев М.Н. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения. Москва: УНПЦ «Энергомаш», 2010

18. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. Москва: Энергомаш, 1987

19. Белоусов A.C. Гидродинамика процессов с неоднородными структурами закрученных гетерогенных потоков в вихревых аппаратах. Москва, 2010

20. P. X. Санников. Использование закрученных потоков технологических жидкостей для борьбы с поглощениями при бурении скважин. Красноярк.: СФУ, 2012

21. Митрофанова О.В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерно-энергетических установок. Москва: Физматлит, 2010

22. С.С. Бородин, С.М. Дмитриев, М.А. Легчанов, А.Е. Хробостов. Экспериментальное исследование эффективности перемешивающих решеток в обоснование выбора оптимальной конструкции ТВСа реакторов ВВЭР-1000. Третья международная конференция «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках». 21-23 октября 2008 г. Москва (Электронный носитель)

23. А.Д. Суслов, C.B. Иванов, A.B. Мурашкин, Ю.В. Чижиков. Вихревые аппараты. Москва: Машиностроение, 1985

24. Рытков С.Н. Повышение эффективности вентиляции машинных помещений с помощью закрученных струй. Санкт-Петербург, 2009

25. Блинов Е.А. Топливо и теория горения. Раздел - подготовка и сжигание топлива. Санкт - Петербург: СЗТУ, 2007

26. М.А. Изюмов, П.В. Росляков. Проектирование и расчёт горелок. Москва: МЭИ, 1990

27. Резников М.И., Липов Ю.М. Паровые котлы тепловых электростанций. Москва: Энергоатомиздат, 1981

28. Ляховский Д. Н., Улиточный завихротель воздуха / Котлотурбостроение, 1949, № 2

29. Жуков И. Т., Полетаев А.В. Влияние конструкции выхода на аэродинамику струи, вытекающей из круглой турбулентной горелки / Теплоэнергетика, 1956, №8

30. Клименко А.В., Зорин В.М. Тепловые и атомные электростанции. Справочник. Москва: МЭИ, 2003

31. Айзен Б.Г., Ромашко И.Е., Сотников И.А. Горелочные устройства котлов ЗиО. Москва: Энергоатомиздат, 1984

32. Винтовкин А.А. Ладыгичев М.Г Горелочные устройства промышленных печей и топок. Москва: «Интермет Инжиниринг», 1999

33. Винтовкин А.А., Ладыгичев М.Г., Гусовский В.П., Усачев А.Б. Современные горелочные устройства. Москва: Машиностроение - 1, 2001

34. Росляков П.В. Малотоксичные горелочные устройства. Москва: МЭИ, 2002

35. Li Zhiqiang, Li Rongxian, Zhou Lixing. Cold gas-particle flows in a new swirl pulverized-coal burner by PDPA measurement. // Tsinghua Sci. and Technol..-2000.-T.5, №1

36. N. Syred, J. M. Beer. Combustion in Swirling Flows: A Review. Combustion and flame vol. 23. 1974

37. Лилли Д. Обзор работ по горению в закрученных потоках. Ракетная техника и космонавтика, №8, 1977

38. Иванов А.Г. Методика оценки проточной части вихревых горелок. Теплоэнергетика №5, 1968

39. Ромадин В.П., Шагалова С.Л., Резник В.А., Жуков И., Шницер И.Н. Рекомендации по проектированию закручивающих устройств в вихревых пылеугольных горелках. Теплоэнергетика №3, 1968

40. N. Syred, Т. O'Doherty, D. Froud. The interaction of the processing vortex core and reverse flow zone in the exhaust of a swirl burner. Proc. Proc. Instn Mech. Engrs, Part A , 1994

41. Дробчик В.В., Шиляев A.M., Волокитин Г.Г. Исследование характеристик закрученного потока воздуха на выходе модели пылевихревой горелки. Изв. Томск. Политехи. Ун-та. 2009

42. A. Surjosatyo F. Nasir Ani. Study of Enhancing the Swirl Burner Performance On a Small scale Biomass Gasification. International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS Vol: 11 No: 04. 2011

43. A. K. Gupta, J. M. Beer, J. Swithenbank. Concentric multi-annular swirl burner: stability limits and emission characteristics. Proceedings of the Combustion Institute. Vol. 16, 1977

44. Дубов. B.C. Распространение закрученной струи в безграничном пространстве / Труды ЛИИ, 1955

45. Вербовецкий Э.Х., Жмерик Н.Г. Методические указания по проектированию топочных устройств. С-П., 1996

46. Ахмедов Р.Б. Интегральные и локальные характеристики закрученного воздушного потока / Газовая промышленность, 1965, №12

47. Ляховский Д.Н. Аэродинамика закрученных струй и её значение для факельного процесса сжигания / Теория и практика сжигания газа. т.З, Л.: Гостоптехиздат, 1958

48. Ахмедов Р.Б., Рашидов Ф.К. Аэродинамические характеристики вихревых горелок с аксиально-тангенциальным лопаточным аппаратом / Теплоэнергетика, 1969, №8

49. Шагалова С.Л. Определение параметров крутки и коэффициентов гидравлического сопротивления горелочных устройств с различными завихрителями / Телпоэнергетика, 1970, №7

50. Померанцев В.В. Основы практической теории горения / Учебное пособие для ВУЗов. Л.: Энергия, 1973

51. ОСТ 108.030.26-78. Горелки вихревые пылеугольные, пылегазовые и компоновка их с топками. Методы расчёта

52. Ляховский Д.Н. Влияние конструктивных параметров круглых горелок на их сопротивление и аэродинамику факела. Труды ЦКТИ, 1947

53. Zuber I., Koneeny V. Proc. Of the 4th Symposium of Flames in Industry: Predictive Methods for Industrial Flames, (organized by British Flame Research Commitee and Institute of Fuel). Imperial College. London. 19-20. September. 1972

54. Cheng Wen-jun, Li Zheng-qi, Chen Zhi-chao, QinYu-kun. Исследование стабильности пламени вихревой пылеугольной горелки при высокой нагрузке котла. //Zhongguo dianli.-2005.-T.38,№ 1.

55. Рябокобыленко, И. В. ,Эгуровский, В. Н. Разработка и исследование вихревой горелки с отклоняющимся факелом. / Пробл. аэродинам, газовоздуш. трактов котел. агрегатов.-Барнаул,1989

56. Xue Shan ,Hui Shi'en ,Liu Taisheng ,Zhou Qulan ,Xu Tongmo ,Hu Hongli. Experimental investigation on NO[x] emission and carbon burnout from a radially biased pulverized coal whirl burner. / Fuel Process. Technol..-2009.-т.90,№ 9

57. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / под ред. Н.В. Кузнецова и др., М: Энергия, 1973

58. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) 2-е изд. С.-Пб.: НПО ЦКТИ, 1998

59. Дробчик В. В. ДШляев А. М. ,Волокитин Г. Г. Исследование характеристик закрученного потока воздуха на выходе модели пылевихревой горелки. / Изв. Томск, политехи. ун-та.-2009.-т.315,№ 4

60. Афросимова В.Н. Исследование аэродинамики топочного пространства. Теплоэнергетика №1, 1967

61. Кружилин Н. В. Аэродинамика вихревой горелки при работе в условиях стесненной компоновки. / Совершенствование конструкций и режимов эксплуатации паровых котлов. -Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ,2000

62. Wu H.L., Fricker N. An investigation of the behavior of swirling jet flames in a narrow cylindrical furnace. 2nd Member conference Inst. Flame Res. Fdn. Ijmuiden. Holland, 1971

63. Афросимова В.Н. Аэродинамические характеристики струй при различных условиях течения / Теория и практика сжигания газа т.4, Л.:Недра, 1968

64. Шагалова С.Л., Шницер, И.Н., Парпаров Д.И. Аэродинамические характеристики факела вихревых горелок / Теплоэнергетика, 1969, №6

65. Winterfeld G. On processes of turbulent exchange behind flame holders. Proceedings of the Combustion Institute. Vol. 10, 1965

66. Ахмедов Р.Б. Основы регулирования топочных процессов. М.: Энергия, 1977

67. Leuckel W., Swirl intensities, swirl types and Energy losses of different swirl generating devices / Doc. No. G02/a/16, Int. Flame Res. Fdn., Ijmuiden, Holland, 1967

68. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.

69. Patankar S.V., Spalding D.B. A Calculation Procedure for Heat, Mass and Momentum Transfer in Three- Dimensional Parabolic Flows. J. Heat Mass Transfer. Vol.15, p. 1787-1806. Pergamon Press 1972.

70. Семёнов И.В., Уткин П.С. Численное моделирование детонационных процессов в газах. М.: Учр. РАН Институт автоматизации проектирования РАН., 2011

71. P.G. Ciarlet, J.L. Lions. Handbook of Numerical Analysis. Vol 7, pp 7131020., 2000

72. Аксенов А., Похилко В., Тишин А. Исследование двухступенчатого сжигания метана в вихревой горелке. Труды Второй национальной конференции по теплообмену, том 2, стр. 161-164. 1998

73. Харченко С.А. Параллельная реализация алгоритма решения систем линейных уравнений в пакете FlowVision. Прикладные исследования в механие: труды конференции «Инженерные системы - 2007», 2007

74. S. A. Orszag. Analytical theories of turbulence. / J. Fluid Mech., vol. 41, part 2, pp. 363-386, 1970

75. P. R. Spalart. Strategies for turbulence modelling and simulations / International Journal of Heat and Fluid Flow 21, 252 - 263, 2000

76. Кудинов П.И. Сравнительное тестирование моделей турбулентности Спаларта-Аллмараса и Ментера на задаче о трансзвуковом обтекании одиночного профиля RAE2822 / Днепропетровский национальный университет, 2004.

77. Ю.В. Лапин. Статистическая теория турбулентности (прошлое и настоящее - краткий очерк идей) / Научно технические ведомости №2, С-П: СПбГПУ, 2004

78. Spalart P.R., Jou W.H., Strelets М. and Allmaras S.R. Comments on the feasibility of LES for wings and on a hybrid RANS/LES approach. In Liu C. and Liu Z. (eds) Advances in DNS/LES, Proceedings of 1st AFOSR International Conference on DNS/LES, Ruston, LA, August, 4-8, Greyden Press, Columbus, OH, 1997. p. 137-147

79. Gilles Eggenspieler. Turbulence Modeling [Электронный ресурс] // Ansys.com, URL: http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/Conference/ Confidence/San%20Jose/Downloads/turbulence-summary-4.pdf. (дата обращения 11.06.2013)

80. P.R. Spalart and S.R. Allmaras. A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows / 30th Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 1992

81. В. E. Launder and D. B. Spalding. The Numerical Computation of Turbulent Flow. / Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 3. 269289. 1974.

82. D. Achim, J. Naser, Y. S. Morsi. Numerical investigation of full scale coal combustion model of tangentially fired boiler with the effect of mill ducting / Heat Mass Transfer Vol. 46, 2009

83. J E. Macphee, M. Sellier, M. Jermy, E. Tadulan. CFD modeling of Pulverized Coal Combustion in a Rotary Lime Kiln / Seventh International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO, Melbourne, Australia, 9-11 December. 2009

84. Wilcox, D. С.. Formulation of the k-omega Turbulence Model Revisited. AIAA Journal, Vol. 46, No. 11, 2008.

85. Menter, F. R. Zonal Two Equation k-co Turbulence Models for Aerodynamic Flows, AIAA Paper 93-2906, 1993

86. Гурьянов А.И., Казанцева O.B., Медведева M.B., Пиралишвили Ш.А.. Вихревые горелочные устройства / Справ. Инж.журнал №5, 2005

87. Ansys 14.0 Release Help

88. A.Aroussi, S. Kucukgokoglan, M. Menacer, S.J Pickering. Numerical simulation of a single burner flow / 9th. international symposium on flow visualization, Heriot-Watt University, Edinburgh, 2000

89. M. M. Baum and P. J. Street. Predicting the Combustion Behavior of Coal Particles. / Combust. Sci. Tech.. Vol. 3(5). 231-243. 1971.

90. К. K. Pillai. The Influence of Coal Type on Devolatilization and Combustion in Fluidized Beds. J. Inst. Energy. 142. 1981.

91. S. Badzioch, P. G. W. Hawksley. Kinetics of Thermal Decomposition of Pulverized Coal Particles. / Ind. Eng. Chem. Process Design and Development. 9. 521-530. 1970.

92. H. Kobayashi, J. B. Howard, and A. F. Sarofim. Coal Devolatilization at High Temperatures. / In 16th Symp. (Int'l.) on Combustion. The Combustion Institute. 1976.

93. Т. H. Fletcher and A. R. Kerstein. Chemical percolation model for devolatilization: 3. Direct use of С NMR data to predict effects of coal type. / Energy and Fuels. 6. 414. 1992.

94. Т. H. Fletcher, A. R. Kerstein, R. J. Pugmire, and D. M. Grant. Chemical percolation model for devolatilization: 2. Temperature and heating rate effects on product yields. / Energy and Fuels. 4. 54. 1990.

95. D. M. Grant, R. J. Pugmire, Т. H. Fletcher, and A. R. Kerstein.. Chemical percolation model of coal devolatilization using percolation lattice statistics. / Energy and Fuels. 3. 175. 1989.

96. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчёт пылеугольного факела-М.: Энергоатомиздат, 1986

97. М. A. Field. Rate of Combustion of Size-Graded Fractions of Char from a Low Rank Coal between 1200 K-2000 K. / Combustion and Flame. 13. 237252. 1969.

98. I.W. Smith. The Combustion Rates of Coal Chars: A Review. / In 19th Symp. (Int'l.) on Combustion. The Combustion Institute. 1045-1065. 1982.

99. N. M. Laurendeau. Heterogeneous Kinetics of Coal Char Gasification and Combustion. / Prog. Energy Comb. Sci.. 4. 221-270. 1978.

100. I.W. Smith. The Intrinsic Reactivity of Carbons to Oxygen. / Fuel. 57. 409414. 1978.

101. I.W. Smith. Combustion and Flame. / 17. 421. 1971.

102. S. Charpenay, M. A. Serio, and P. R. Solomon. In 24th Symp. (Int'l.) on Combustion, pages 1189 - 1197. The Combustion Institute, 1992.

103. V. Sahajwalla, A. Eghlimi, K. Farrel. Numerical simulation of pulverized coal combustion / Inter. Conf. jn CFD Mineral & Metal Processing and Power Generation, CSIRO, 1997

104. D.B. Spalding. Concentration fluctuations in a round turbulent free jet / Chemical Engineering Science, 1971

105. B. F. Magnussen and В. H. Hjertager. On mathematical models of turbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion. / In 16th Symp. (Int'l.) on Combustion. The Combustion Institute. 1976.

106. S. P. Burke and Т. E. W. Schumann. Diffusion Flames. / Indust. Eng. Chem. 20, p. 998. 1928

107. W. Bilger. The Structure of Diffusion Flames. / Combust. Sci. Technol. 13, p. 155.1976

108. Joaquim Bento Cavalcante-Neto. SurveyMeshing Lection RPCMODO8 [электронный ресурс] // lia.ufc.br: Laboratories de Pesquisa em Ciencia da Computa9ao Departamento de Computasao — UFC, URL:

http://www.lia.ufc.br/~joaquimb/lects/Survey%20Meshing%20Joaquim%20R PCMOD_Abr2008.pps (дата обращения 12.06.2013)

109. Introduction to ANSYS Meshing 14.5 [Электронный ресурс]. https://support.ansys.com: Ansys Costumer Portal, URL: https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge%20Resou rces/Tutorials%20&%20Training%20Materials/Training%20Files/Introductio n+to+ANSYS+Meshing+14.5

110. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов (нормативный метод) / Руководящие указания Н. В. Соколова и др. Л.:Изд-во НПО ЦКТИ, 1971.

111. И.В. Рябокопыленко. Формирование асимметричных вихревых факелов в газомазутных горелках паровых котлов. Дисс. канд. техн. наук. Харьков, 1984.

112. В. Е. Launder, D. В. Spalding. Lectures in Mathematical Models of Turbulence. / Academic Press, London, England. 1972

113. Двойнишников B.A., Хохлов Д.А., Исследования влияния соотношения диаметров канала и угла установки аксиальных лопаток вихревой горелки на распределение скоростей в её выходном сечении. Труды 18-й МНТК «Информационные средства и технологии». М: Изд.-во МЭИ, 2010

114. Н. Lomax, Т. Н. Pulliam, D. W. Zingg, Fundamentals of Computational Fluid Dynamics / NASA Ames Research Center, University of Toronto Institute for Aerospace Studies, 1999

115. К. Флетчер, Вычислительные методы в динамике жидкостей, т. 1 Общие положения и методы. М: Мир, 1991

116. Кутателалзе С.С., Ляховский Д.Н., Пермяков В.А. Моделирование теплоэнергетического оборудования / М.-Л.:Энергия,1966

117. Ерёменко Р.В., Згуровский В.Н., Рябокопыленко И.В., Тонкошкур В.Д. Экспериментальное определение границ свободных турбулентных струй / Сб. Энергетическое машиностроение, Харьков: Высшая школа, 1978,

118. А.П. Бурдуков, Г.В. Чернова, В.Н. Чурашев. Повышение эффективности использования углей на объектах теплоэнергетики за счет применения механоактивированных углей микропомола [электронный ресурс] / Сборник статей объединенного симпозиума в рамках проекта АТЭС «энергетические связи между Россией и восточной Азией: стратегии развития в XXI веке». URL: http://sei.irk.ra/symp2010/papers/RUS/S3-1 lr.pdf (дата обращения 15.05.2013)

119. Бордуков А. П., Елин В. Н.. Можно ли отказаться от использования мазута для розжига пылеугольных котлов?. Уголь. 2011. №11.

120. Anatolii P. Burdukov, Vladimir V. Konovalov, Talgat S. Yusupov. Prospects for use of micronized coal in power industry. / Thermal Science. 2002. Vol. 6. Issue 1.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Протокол испытаний растопочной горелки на котле ПК-40-1 Беловской ГРЭС

I Ipoiokd. l

кроне |ения испьиашш сиск'мы но hi ho.ii,твашпо \ и.траюккнк иы ш t ¡я шмешепия малута на котле I lk-40-1 cr <>l> Ьс ювекон I I»' »<

| IK" II. р!»*М1Ы

f !|H>l«.-pk,l ¡'«КИЖЧНЩНЧШЧ IH С (Ч- К I И KMUIMtf IIIM* II КОШрч М. (.НС Г СМ М I.HI -l>-w> •> 1,1

1.1 '.ilHMM'il III.I ill. CIICK'Mbl II'.' HclHUb H'HilllHKi %-lbl pUIOIIKl'll II1.1. Ill I in I.INK >K IIH A M l Л I i II.i |лм K' i IK in i ir (>!» I«.' iniicKnil ) IrH

Vi 10Ш1Й HfXlIK1 ICIIII я

Ucin.li.шик 1||чми).чи,1НС1. > ми» 2'tl ? iii.i.i и» IK u»[4Mkc к«п utai pciai.i iii» 40-1 f>!> , i >. i reic i win с npoi рачччн. \ ntcp* u'liiiult i 1днш.1м инженером Ik ыиск.ш i г к

ll.i намj l" iicliwi.iHiiii oij.i (UKpi.li щири'шый wh.i;\ ii.i nee i чре imi n>i 1и,и jvi ji.i l(K JIM ci. Ы> и пар на l-pc раеишччные Maty iiibie форс> iikii

IcMiicpaivpa и покор* hiioii k,imc| v 20Т

1 csiiicpai >pa ikii.iu.i в K I 11

IcMiicpaivpa yto.ibiioit пыли и 1 очка 1 40 "<. ,

нрчмоуикере (ючка 1. »очка 2i 1 очка 2 - S2 V.

Лап омни- дн 7 А мм вол 11

Стяжение и юнко -D.2 мм но л ст :

Даиление шортнию ноиуча нерел IX НОН мм нол ет

1 >>ре 1 hoit

¡ in ICIHIC ii4i. iv НМЛ 21)0-300 11а

' |~ырон» ПМД Л200 оч. мни

I: .шература деа »риронаннчи волы 90 "С

ХаракicpiicniKH >i чя

И 1.1лшн п рлючая (W 1 12.6%

4о |ьнос|ь рабочая i А > и». „

Hi.imu icivmiix нешеелн iiu трмччм 42.'>". чаю (V'"l

Нижняя раооиы ten toutсччраиня (О I ">15 ккнл ki

• \o i испытании и реi\.n.iaii.i мании испытании.

¡1-44 I l|s.»n ilk: ten \спешный pot/Kin ma i\ iа на 18 i ope iuc ми i.i I IK М-1 ci lilic .......... «

•.. 1.1 p,i (чннич о laiian.iioio ycipoiiciiia (44V) tlpoiieic в«чт| i лменени* mi -<.i iipoiuvtit w h hhhro. Гчч ti iep/кьи llncic |>iuiu.i Maiyia 14У о мл о oikimmciio при »him j ..cv-

Mil n 1.1 UK ЫК.1И. I 2 I 'I.

i I "1 i(4in uil icii v t Ileum wil poiiHll у 1ыратонк(»й ны hi на IK iчре ikc coi i t I It 10-1 . ' I 4i si.11_\ 1НЧ1Ч фикс la при работе на ~ '4 iVioporav miiii ISщ iii.i iciini.nc m

I i J"7 ( (IK II04CIIIK IIO.UI'IM Md J\ Ul I LullkUtUK.* МЛОЙЧНВЫЙ флкС1 . «t. I pu 111И Kl.tll Ml 1(1. HUH

111,1 in и ючеиие 2*1 uimvi

I l4IHIllil.lt' lOMIO МШЧеСКИС (l.ipaMC ф(4

I счнсрат\рл я iiomipoinoli wyqv I '<

IcMncpaivpa пирит пара __

(лиеннс ДН 71 мм mu. ei

I'uipjiiKciine H ынке -1,-1 мм нол. ci ,

I 2 нх Обороты !8-ro имлспитатгля были м»е шчены ло 575 иОоригак/чии. Наб. но u i.ii. . in шчоние p i tvepoR факс la > n.ipaioiiKolt \ i oiiaioii им tu ti icichhc ! ? мин* i * >e ионные ie\iio im ичеекне параметры

Icvniepa IN pa н нонорошой камере 170 ( .

tewtcpaiypa острою napa ¡ 12')^'.

Лак ich m. Л" 72 мм uni ci..

Рафкжспж'о lotiKv -1 мм вод ст.;

!' 'н Обороты 18-го пылепилагслх бюн уяелн'кгны 1ч ь27 йппртйимкн lian пиши 'i мичиный факс i > илратпкои \to плит им ш н icteinic I * vtinix i Оснокнме имм.нчическне нарамсфы IcMiiepai>pu и поиороимн камере lr'0 ( :

!c\nicp.n\pa oe i рою пара . Uaiciiiic ДИ

г;1 фя-ьежк и lOIIKC

1 30 V.

71 мм HI M ii . •2.1 мм m m ci

! м- (hiopotu IK ni nu tendíale ix Г>ы.ш увеличены ли ,>7"' ooopown мин Haoiioi.i ц it. ошчиный факел улмраюнкой wo плюй пы ni а (ечение ;<< мни) i ovтмин,к- icmio км мческис iiupilMcipi.i.

lcMiicpai>pu а нонорошой камере 2(И) "С.

lc\incpal>pa ос (рою пара 150 Ч .

Лак tenue ЛИ 72 мм пол ст.:

Ра ¡ряжение в юнке ? VIVI НО tel

Ирой tue tena сори я нспымиий по кишнпт раечо. ta морнчно! о ihm i> vi на IS ой , >p г . на patMcpiii h cue i и мое 11, факс la

При уменьшении расхода через tillüBl на 10-25 процент* наблюдалось ныттшчшне фикс la a ii'iiKM при »тем юна горения удаляется oí среза горелки к наб но ыется (кнечлешк ■ i iicpHMcipv фак1 ia. а таьлкс увеличение размеров факела но ныоче ioui.ii

При нос i епенном уменьшении риечола нюрнчного lunnvn мере» NIIIMI oí " и 50 нромснюн н.смиманч! \нсмичение и им lid икание факсы к гонк> при мом и.м tM i • im t ион нкання i «рении

При IHK iLiieiitiiiM уменьшении рас*« и щорнчншо itoi;iy\a черем 2ППШ1 ш M1 u |(н> ироиеитои наблюдалось увеличение н вмтягопанис факела и гонку, при »том набдюulijci щчсмнснис но периметр} факела.

! >-M 00о|*чм 18-1 о iiuLieiiHiaie 1я 677 oôopoiou мин llaó ihu.in» усичмиы ¡ ..:.ci \ ii.ipaiotiKoii >uwii.(ioif ныли и ichcihic 23 mihi> i t >сковные lexmuor ичссьнс парамслры. I oMnoparvpa в поворотом камере- 205'( :

iемпература острого пара < ■

Давление ДВ 'I мм иод ti

Напряжение и юнке - Î.2 мм шч ч .

11-27. Оборот 18-ix» нылспи кисля были увеличены до 725 обороюнЛ«нн. Наблюдалось ыметнос потемнение, и уменьшение и размерил факела уаыратонкой угольной пыли н течение 5 минут, после чего было принято решение ними tun, обороты 18 пьпсшпллсля Предположительно, была достигнута максимальная производительность мс илгицы-teiimieipaiopa и фракция угольной пыли на выходе in мельницы составляла значения ныше проектных (50 мкм).

Основные ic.xho.ioi нческие параметры: I cMiiepaivpa н новоротной камере

емпература острого пара Давление ДН

205 "С;

155 ПС.

| Рачряженне в топке

71 мм вол. ст..

-24 мм вол. ст.:

13-32. Обороты 18-го пыяеии(втеля бы ш снижены ;ю 677 оборот овмин Наба качался ve 1чичивый факел ульгратонкой угольной ныли и течение 14 miiiis i

| Температура в поворотной камере 205 V:

1 емпература острого пара 155 °С;

Дан 1ение ЛИ 72 мм вод ст :

Разряжение к гонке -2,4 мм вод. ст.;

13-46. Обороты 18-го пыленитатсля были снижены ло 625 оборотов/мин Наблниалс* устойчивый факел ультратонкой угольной ныли в течение 9 минул.

Основные технологические параметры:

1 емпература в поворотной камере 205 °С .

1 емпература ос трого пара 160 °С;

Давление ДВ 72 мм вод ст.;

Разряжение н топке -2 мм вод. ст ;

13-55 Обороты 18-го пылспигатсля были снижены ло 578 оборотов/мин. Наблюдался устойчивый факел у льтратонкой угольной пыли в течение 8 мину-т

Основные технологические параметры

I емпература в поворотной камере 2(H)"(';

Температура острого пара 160 "С;

Давление ДН 71 мм вод. ст.:

Разряжение в юпке -3,3 мм вод. ст.;

14-03 Обороты 18-го пылепигатсля были увеличены до 725 оборотов,мин , при ном был у величен напор ДМ Наблюдался устойчивый факел ультратонкой угольной ныли в течение X минут, изменений размеров факела и светимости не наблю/ю.икь

Основные ie\Ho.ioi нческие параметры:

Темпера! ура в поворотной камере 205 "С,

Температура острого пара 160 V;

Давление ДВ 82 мм вод. ст.;

Ратряжение в топке -2.8 мм вод. ст.;

14-11. Обороты 18-го пылспн iaic-ля 523 оборотов мин . при ном был «акры! вторичный воиух на верхний ярус горелок и кар на мшу i ныс форсунки. 11а6людалси устойчивый факса улмратонкой угольной ныли, факел увеличился в размерах но высоте тонки. < Основные icxHo miнческне параметры-

Температура в новоротной к.1 море Температура острого пара

h

200 UC;

тЛ ;

Давление ДВ

107 мм вод. ст.:

Разряжение в шике

-2.6 мм вол. ст.;

В лальнейшем осуществлялось сгуненчаюе повышение оборотов 18-го ны тени raie m

14-34 Обороты 18-го пылепнтателя были увеличены ло 605 оборотов/мин. Вторичный воздух на верхний ярус горелок и пар на мазутные фороулши та крыты Наблюдался устойчивый факел ультратонкой угольной пыли.

j Температура в попоротой камере 200 "С:

! Температура ос ipoi о пара 160 "С:

1 Давление ДВ 107 мм вод ст..

[ Разряжение в топке -2.6 мм вод. ст.;

14-55. Обороты 18-го нылепитаiciH были увеличены ю 725 обороюв'мин. Вторичный воздух на верхний ярус горелок и пар на мазутные форсунки шкрыты Наблюдался устойчивый факел ультратонкой угольной пыли.

1 емперагура в поворотной камере 205 "С;

Гемнература острого пара 160°С;

Давление ДВ 107 мм вод. ст ;

Рафяжеиис в юпке -5.7 мм вод ст :

15-02 Обороты 18-го пылепнтателя были увеличены до 775 оборотов мин. Вторичный воздух на верхний ярус горелок и пар на мазутные форсунки икры на. Наблюдался устойчивый факе i ультратонкой у гольной пыли ( Члшвные lexiiojioi нчеекне параметры.

Гемнература в поворот ной камере I емперагура острого пара

Давление ДВ__

Разряжение в ГОНКС

220 с-: ТбО^С; 107 мм вол. ст..

-5,5 мм вод. ст.;

15-11 Обороты 18-го пылепнтателя были увеличены до 825 оборотоп'мтпт Вторичный воздух на верхний ярус горелок н пар на мазутные форсунки закрыты Наблюдался устойчивый факел ультратонкой угольной ныли Основные icxHojioi ичсскис параметры: Температура в поворотной камере

I емперлту ра острого пара

: Давление ДВ _

Разряжение в гонке

240 ПГ.

160 V;

114 мм вод. ст.;

-4.5 мм вод, ст.;

15-18. Оборош 18-го пылепнтателя 825 оборотов мин Вторичный воздух на верхний ярус горелок и пар на мазутные форсунки закрьпы Наблюдался устойчивый факел ультрагонкой угольной пыли.

I II -ЫНЖ.К HAH« IUI НЧЛК1К' Iшрам»'Ipu

I Mllip.ll>p.l m IlOftopol НОЙ kaml'pc I счнсрапpa ocipoio пара , latucmic .'Iii

I'.I '.рИ/КСНИС II lOHHC

is ?l fi>itipnii.i IX hi iiuiicHinaicm ómiii снижены к» ооороюн мии ( »ii>pi,M нмрпчшай но!1\\ на нермшй ярус трелок н пар на мазутные форсунки llpoitiiicten р" 'aim малинах форсунок с расходом Maty ia 4 mi H ы н.неншсм uu k'm.i \ |мран>нкмн i paíkiulia h piжимеcohmccihom с Maty iiimmii форсунками до к>-п4

24Ó "( : i mí ' ( .

121 мм m».1.11

Vi msi iiiiл с i .

СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ЭД ПП

11 Vit !

С KOPlX Tb »РЛЩШИ>: Ш ПП

*Т 1ч х> "ч te ТГ г-« Гы »«1 1Л 14-, <-4 1- Ю ГМ q 4Г1 rr,

-г t О rv <-V ОС s ЧГ 1/- m •t CT ¡n »r. .— rr J" ОС о СЧ t t

Г, 1% nri r~< rn —4 rri fr 2 s 2 u- U"! •—< 1Я

Токи I.IOKI |нмнн( a i с. teil Мс.и.ницы лежит pampa

-• </!».| ai if m. i

о л* £ x о 04 s кл П ю q ir гч 7 vC f> %r Ci с v „-* 2

§ I-« £ ¿T p.j с — «г M К гч. .Л t O OC !я r с rj t > S

-H ü! •м 3 Гч £ •л ««л rr £ *т к" IQ £ 'я

lili I флкс.М V.ll.ipiMOHMIH МОЛЬНОМ IIb! III сфомнрлфмроИ.ИШМИ I' lnpi'.IKII IIHlipolHH

(tu i фаыма t.п. i pa i пикой мп.п.иим им.in сфпнм рафнронанпмн г iiipt.iKH напрошн

Ki'iiMii'K) нрлса.

4 Hi.imiv im

I ( tiiicvid но iiciioimobuhiiri улмрамнкой ныли на IX торе лкс koi i.i llk-40-1 ci '»Ь при нроисдсннн исньианий HpopjôoMia 4 часа 20 мину i. чю coo i не i с ihyci среднему иремсни paeuMlKH корпуса koi m. При ном it течение всего иременн naó иода ich чсгоГнпнн.'и факс i у иорамнкото помола уго и.иый пы ш

' При меш.ианняч 01.1Ш определены лавнсиадосш ciiciiimocih и размером ф.на t i <-i ; i юлt ihiü iniHVpoH вторичною hoi iy\a IIIIBHI, MlIUBI

■ lio per ii.iataM пены мини выявлены параметры icMitepatypi.t •»ci|*>/i hi:' и f. i . ..-ivoiной камере. мцорыс бы ill loctititiyiu при piióoic одном рвепчючн Hi юре i-,.» h,i ii ipaioiiKoii угольном пыли

4 В процессе испытаний it IS.20 e пробоотборника была mm:i проба «им -.hiv i im .m : ¡n i. riinya.iwio порошок черно-ceptiro цвета Результаты ана tina ирнве юны в ирт чч. it V' ^70 oí Ой мня .'01 * i при юление к чанному притом» «у Í.

l'y мню им ел i. нсньианий Ol ( HKi PB Л .»

Начальник Kl H l.e.ioiicKoií I I' К

Ламеепне п. начат, ник» Kill

но «кем tyaiaiiiiH ко i ел ыюто обору нтания

B.Ii I mu II \ lic'.tapeit

'/ II B I lei и

I pi iHCHKt I

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Таблица вариантов для проведения исследований по изучению аэродинамических основ работы вихревой растопочной горелки

В табл. Б.1 содержатся сведения о граничных условиях и некоторых результатах для различных вариантах расчётов при Кст = оо. Для Кст = 50 проведена такая же серия расчётов. В таблицу так же не внесены расчёты для случаев Кст= 10, 25, 75, 100, 200 при ш = 0,6 и п = 1,66.

Табл. Б. 1

Характеристики расчётных вариантов и некоторые данные для исследования аэродинамических основ работы вихревой растопочной горелки

1

№ вар. Вход в кольцевой канал wц м/с Выход из кольцевого канала 1 1 : Рл о 1 1 Р.. О Потери в канале Геометрия гррелки Прасч Пцрив

W2, м/с Р 1 СГэ Па Р, кг/м3 о, кг/с 3 компо ско начение нент вектора эости, м/с Мод. вект. скор., м/с Р 1 ст> Па АРСТ АРСТ/ Р 1 дин 11Х с1, м о, м 1п= Б/а гл п

Акс Танг Рад

1.1 40.0 136 0.676 16.84 0.0 39.7 -18.9 -2.1 44.0 -132 ¡23.6 25.3 268.03 0.50 1.200 0.804 0.67 30 1.00 1.083 0.206

1.2 40.0 201 0.676 16.85 0.0 39.7 -24.7 -2.1 46.8 -161 30.1 31.7 361.77 0.67 1.200 0.804 0.67 30 1.33 1.417 0.269

1.3 40.0 296 0.677 16.87 0.0 39.7 -30.5 -1.9 50.1 -189 35.9 37.3 485.71 0.90 1.200 0.804 0.67 30 1.66 1.749 0.333

1.4 40.0 423 0.677 16.89 0.0 39.7 -36.2 -1.4 53.8 -216 ¡41.1 42.2 638.97 1.18 1.200 0.804 0.67 30 2.00 2.079 0.395

1.5 40.0 136 0.676 19.56 0.0 39.7 -21.9 -2.3 45.4 -161 ,25.9 28.7 297.39 0.55 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.128 0.265

1.6 40.0 224 0.676 19.58 0.0 39.7 -28.7 -2.1 49.0 -203 '32.8 35.7 426.61 0.79 1.200 0.720 0.60 24 1.33 1.479 0.348

1.7 40.0 351 0.677 19.60 0.0 39.7 -35.2 -1.4 53.1 -238 38.8 41.4 589.21 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.817 0.428

1.8 40.0 520 0.678 19.63 0.0 39.7 -41.7 0.0 57.6 -265 44.1 46.2 785.45 1.45 1.200 0.720 0.60 24 2.00 2.151 0.506

1.9 40.0 169 0.676 22.93 0.0 39.8 -27.2 -2.2 48.3 -212 28.7 34.2 381.70 0.71 1.200 0.600 0.50 18 1.00 1.241 0.372

1.10 40.0 302 0.677 22.96 0.0 39.8 -35.7 -1.4 53.5 -280 ¡36.1 41.7 582.55 1.08 1.200 0.600 0.50 18 1.33 1.629 0.489

1.11 40.0 467 0.678 23.00 0.0 39.8 -42.0 1.0 57.9 -301 ■42.3 46.4 768.22 1.42 1.200 0.600 0.50 18 1.66 1.918 0.575

1.12 40.0 772 0.680 23.06 0.0 39.6 -49.0 6.1 63.4 -286 47.6 50.8 1057.45 1.95 1.200 0.600 0.50 18 2.00 2.237 0.671

1.13 40.0 328 0.677 27.15 0.0 39.6 -40.3 1.7 56.5 -366 32.4 45.3 694.42 1.28 1.200 0.396 0.33 12 1.00 1.591 0.639

1.14 40.0 870 0.680 27.29 0.0 44.0 -44.1 11.1 63.6 -443 40.1 47.8 1313.37 2.42 1.200 0.396 0.33 12 1.33 1.740 0.699

1.15 40.0 1571 0.685 27.49 0.0 45.6 -52.2 4.9 70.3 -526 46.5 52.5 2097.32 3.83 1.200 0.396 0.33 12 1.66 2.059 0.827

1.16 40.0 2359 0.690 27.69 0.0 48.1 -57.9 8.8 76.5 -635 51.7 55.4 2993.74 5.43 1.200 0.396 0.33 12 2.00 2.286 0.919

1.17 40.0 201 0.676 9.99 0.0 39.8 -27.1 -2.4 48.2 -218 28.7 34.1 418.91 0.78 0.792 0.396 0.50 18 1.00 1.238 0.371

1.18 40.0 347 0.677 10.00 0.0 39.7 -35.1 -1.2 53.0 -275 36.1 41.3 622.50 1.15 0.792 0.396 0.50 18 1.33 1.602 0.481

1.19 40.0 531 0.678 10.02 0.0 39.6 -41.2 0.9 57.2 -304 42.3 45.9 835.51 1.54 0.792 0.396 0.50 18 1.66 1.882 0.565

1.20 40.0 824 0.680 10.05 0.0 39.5 -47.6 4.6 62.1 -314 47.6 50.0 1138.48 2.09 0.792 0.396 0.50 18 2.00 2.172 0.652

1.21 40.0 216 0.676 5.92 0.0 39.6 -21.8 -2.2 45.3 -162 25.9 28.6 378.25 0.70 0.660 0.396 0.60 24 1.00 1.122 0.264

1.22 40.0 344 0.677 5.93 0.0 39.8 -28.6 -0.3 49.0 -180 32.8 35.6 520.50 0.96 0.660 0.396 0.60 24 1.33 1.475 0.347

1.23 40.0 458 0.678 5.93 0.0 39.7 -34.8 -1.2 52.8 -238 38.8 41.0 695.85 1.28 0.660 0.396 0.60 24 1.66 1.795 0.422

1.24 40.0 653 0.679 5.95 0.0 39.6 -40.9 0.4 57.0 -260 44.1 45.7 913.25 1.68 0.660 0.396 0.60 24 2.00 2.110 0.497

1.25 40.0 268 0.676 4.09 0.0 39.6 -18.7 -2.1 43.9 -133 23.6 25.1 400.34 0.74 0.591 0.396 0.67 30 1.00 1.073 0.204

1.26 40.0 344 0.677 4.09 0.0 39.6 -24.5 -2.1 46.6 -164 30.1 31.5 507.75 0.94 0.591 0.396 0.67 30 1.33 1.406 0.267

1.27 40.0 454 0.678 4.10 0.0 39.6 -30.1 -1.9 49.8 -193 35.9 37.0 646.48 1.19 0.591 0.396 0.67 30 1.66 1.726 0.328

1.28 40.0 623 0.679 4.10 0.0 39.6 -35.5 -1.2 53.2 -214 '41.1 41.6 836.75 1.54 0.591 0.396 0.67 30 2.00 2.038 0.388

1.29 40.0 122 0.675 16.84 0.0 39.6 -9.6 -1.3 40.8 -72 12.3 13.4 193.60 0.36 1.200 0.804 0.67 30 0.50 0.548 0.104

1.30 40.0 100 0.675 19.55 0.0 39.7 -11.1 -1.3 41.2 -82 ; 13.6 15.5 182.84 0.34 1.200 0.720 0.60 24 0.50 0.571 0.134

1.31 40.0 92 0.675 22.91 0.0 39.7 -13.8 -1.4 42.1 -100 15.3 19.0 191.98 0.36 1.200 0.600 0.50 18 0.50 0.630 0.189

1.32 40.0 107 0.675 27.09 0.0 39.6 -21.4 -1.5 45.1 -174 ¡17.6 28.1 281.58 0.52 1.200 0.396 0.33 12 0.50 0.844 0.339

1.33 40.0 123 0.675 9.98 0.0 39.7 -13.9 -1.6 42.1 -103 ¡15.3 19.2 225.76 0.42 0.792 0.396 0.50 18 0.50 0.634 0.190

1.34 40.0 177 0.676 5.92 0.0 39.7 -11.2 -1.3 41.2 -83 13.6 15.7 260.30 0.48 0.660 0.396 0.60 24 0.50 0.578 0.136

1.35 40.0 242 0.676 4.09 0.0 39.6 -9.7 -1.2 40.8 -75 112.3 13.6 317.65 0.59 0.591 0.396 0.67 30 0.50 0.554 0.105

1.36 40.0 46 0.675 16.83 0.0 39.5 0.0 -1.2 39.6 -62 ■ 0.0 0.0 107.44 0.20 1.200 0.804 0.67 30 0.00 0.000 0.000

1.37 40.0 32 0.675 19.54 0.0 39.6 0.0 -1.2 39.6 -59 | 0.0 0.0 91.12 0.17 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.38 40.0 23 0.675 22.89 0.0 39.6 0.0 -1.1 39.6 -53 ! о.о 0.0 75.82 0.14 1.200 0.600 0.50 18 0.00 0.000 0.000

1.39 40.0 15 0.675 27.07 0.0 39.4 0.0 -0.7 39.4 -41 i 0.0 0.0 56.91 0.11 1.200 0.396 0.33 12 0.00 0.000 0.000

1.40 40.0 54 0.675 9.97 0.0 39.6 0.0 -1.1 39.6 -53 i 0.0 0.0 107.01 0.20 0.792 0.396 0.50 18 0.00 0.000 0.000

1.41 40.0 111 0.675 5.92 0.0 39.6 0.0 -1.2 39.6 -59 0.0 0.0 169.60 0.31 0.660 0.396 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.42 40.0 153 0.676 4.09 0.0 39.5 0.0 -1.3 39.6 -63 0.0 0.0 215.46 0.40 0.591 0.396 0.67 30 0.00 0.000 0.000

1.43 40.0 19 0.675 16.82 0.0 39.8 0.0 -1.3 39.8 -52 0.0 0.0 71.74 0.13 1.200 0.804 0.67 0 0.00 0.000 0.000

1.44 40.0 7 0.675 19.53 0.0 39.7 0.0 -1.2 39.8 -51 0.0 0.0 58.20 0.11 1.200 0.720 0.60 0 0.00 0.000 0.000

1.45 40.0 4 0.675 22.89 0.0 39.8 0.0 -0.9 39.8 -42 i 0.0 0.0 46.56 0.09 1.200 0.600 0.50 0 0.00 0.000 0.000

1.46 40.0 2 0.675 27.19 0.0 39.7 0.0 -0.7 39.8 -32 0.0 0.0 34.12 0.06 1.200 0.396 0.33 0 0.00 0.000 0.000

1.47 40.0 32 0.675 9.97 0.0 39.8 0.0 -0.9 39.9 -40 : о.о 0.0 72.45 0.13 0.792 0.396 0.50 0 0.00 0.000 0.000

1.48 40.0 68 0.675 5.91 0.0 39.9 0.0 -0.9 39.9 -43 0.0 0.0 110.96 0.21 0.660 0.396 0.60 0 0.00 0.000 0.000

1.49 40.0 105 0.675 4.08 0.0 39.9 0.0 -1.0 39.9 -46 0.0 0.0 150.67 0.28 0.591 0.396 0.67 0 0.00 0.000 0.000

1.50.0 40.0 361 0.677 19.60 0.0 39.9 -35.5 -1.3 53.4 -236 38.8 41.6 596.48 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.827 0.430

1.50.1 40.0 363 0.677 19.60 2.5 39.9 -35.4 -1.2 53.4 -233 38.8 41.5 595.74 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.827 0.430

1.50.2 40.0 372 0.677 19.60 5.0 39.9 -35.4 -0.8 53.4 -221 38.8 41.5 593.61 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.825 0.429

1.50.3 40.0 387 0.677 19.61 7.5 39.9 -35.4 -0.3 53.3 -204 38.8 41.5 590.84 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.823 0.429

1.50.4 40.0 398 0.677 19.61 10.0 39.8 -35.3 0.1 53.3 -191 38.8 41.5 589.00 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.822 0.429

1.50.5 40.0 411 0.677 19.61 15.0 39.8 -35.3 0.6 53.2 -176 38.8 41.4 586.98 1.08 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.820 0.428

1.50.6 40.0 414 0.677 19.61 20.0 39.8 -35.3 0.6 53.2 -173 38.8 41.4 586.64 1.08 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.820 0.428

1.50.7 40.0 403 0.677 19.61 30.0 39.8 -35.3 0.3 53.3 -185 38.8 41.5 588.03 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.822 0.429

1.50.8 40.0 402 0.677 19.61 40.0 39.8 -35.4 0.2 53.3 -186 38.8 41.5 588.17 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.822 0.429

1.50.9 40.0 400 0.677 19.61 50.0 39.8 -35.4 0.1 53.3 -189 38.8 41.5 588.50 1.09 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.823 0.429

1.51.1 20.0 91 0.675 9.78 0.0 19.9 -17.5 -0.8 26.5 -59 38.8 41.3 150.28 1.11 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.808 0.425

1.52.2 30.0 201 0.676 14.68 0.0 29.9 -26.4 -1.1 39.9 -133 38.8 41.4 334.41 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.818 0.428

1.51.3 40.0 355 0.677 19.60 0.0 39.9 -35.4 -1.5 53.4 -239 38.8 41.5 593.50 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.827 0.430

!

1.51.4 50.0 556 0.678 24.55 0.0 50.0 -44.5 -1.9 67.0 -375 38.8 41.7 931.44 1.10 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.836 0.432

1.51.5 60.0 809 0.680 29.53 0.0 60.3 -53.7 -2.2 80.8 -545 38.8 41.8 1354.05 1.11 1.200 0.720 0.60 24 1.66 1.846 0.434

1.52.1 40.0 138 0.676 19.56 2.5 39.7 -21.9 -2.2 45.4 -159 25.9 28.7 296.93 0.55 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.128 0.265

1.52.2 40.0 152 0.676 19.56 5.0 39.7 -21.8 -1.7 45.3 -142 25.9 28.6 294.06 0.54 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.126 0.265

1.52.3 40.0 177 0.676 19.57 10.0 39.6 -21.8 -0.8 45.2 -112 ¡25.9 28.6 289.47 0.54 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.124 0.264

1.52.4 40.0 184 0.676 19.57 12.5 39.6 -21.8 -0.5 45.2 -104 25.9 28.6 288.42 0.53 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.124 0.264

1.52.5 40.0 189 0.676 19.57 15.0 39.6 -21.8 -0.4 45.2 -99 '25.9 28.6 287.73 0.53 1.200 0.720 0.60 24 1.00 1.123 0.264

1.53.1 40.0 47 0.675 19.54 2.5 39.5 0.0 -0.7 39.5 -42 0.0 0.0 89.38 0.17 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.53.2 40.0 55 0.675 19.54 5.0 39.5 0.0 -0.4 39.5 -33 0.0 0.0 88.57 0.16 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.53.3 40.0 62 0.675 19.54 10.0 39.5 0.0 -0.2 39.5 -26 0.0 0.0 87.89 0.16 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.53.4 40.0 63 0.675 19.54 12.5 39.5 0.0 -0.2 39.5 -25 ; 0.0 0.0 87.75 0.16 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.53.5 40.0 64 0.675 19.54 15.0 39.5 0.0 -0.2 39.5 -24 : о.о 0.0 87.60 0.16 1.200 0.720 0.60 24 0.00 0.000 0.000

1.54 40.0 1002 0.681 16.99 0.0 40.0 -52.2 3.0 65.9 -231 52.6 52.6 1233.49 2.26 1.200 0.804 0.67 30 3.00 2.996 0.570

1.55 40.0 1363 0.684 19.79 0.0 39.8 -59.5 8.8 72.4 -237 ,55.5 56.1 1599.96 2.93 1.200 0.720 0.60 24 3.00 3.067 0.722

1.56 40.0 2319 0.690 23.41 0.0 50.1 -60.0 9.1 79.3 -516 58.7 56.3 2834.38 5.14 1.200 0.600 0.50 18 3.00 2.740 0.822

1.57 40.0 6707 0.719 28.99 0.0 56.6 -82.1 11.8 101.4 -903 62.3 64.0 7610.41 13.23 1.200 0.396 0.33 12 3.00 3.239 1.301

1.58 40.0 2462 0.691 10.21 0.0 49.4 -60.1 5.0 78.8 -528 58.7 56.3 2989.84 5.41 0.792 0.396 0.50 18 3.00 2.742 0.823

1.59 40.0 1589 0.685 6.00 0.0 39.9 -58.4 7.8 71.5 -250 55.5 55.6 1838.91 3.36 0.660 0.396 0.60 24 3.00 3.009 0.708

1.60 40.0 1308 0.683 4.13 0.0 40.(Р -51.5 2.8 65.4 -222 52.6 52.2 1529.39 2.80 0.591 0.396 0.67 30 3.00 2.952 0.561

ПРИЛОЖЕНИЕ В Структура течения для расчётных

вариантов в рамках проведения исследований по изучению аэродинамических основ работы вихревой

растопочной горелки

01 с! 1.2 Б 0.804 п 1

в затопленное пространство

Распределение аксиальной скорости в продольной плоскости горелки

Распределение аксиальной скорости внутри центрального канала и у среза ГУ

[т зМ]

Распределение аксиальной скорости в продольной плоскости горелкн

Распределение аксиальной скорости внутри центрального канал) и у среза ГУ

[т зА-1 ]

■н . я

01 d 1.2 D 0.804 n 1.33 - истечение в стеснённое пространство

02 d 1.2 D 0.804 n 1.33 - истечение в отопленное ni

Распределение аксиальной скорости внутри центрального канала и у среза ГУ

[m sM]

Распределение аксиальной скорости в продольной плоскости горелки

Распределение аксиальной скорости внутри центрального канала и у среза ГУ

[m sA-1]

Распределен»« аксиальной скорости внутри центрального канала и у среза ГУ"

[т 5Л-1]

Распределение аксиальной скорости внутри центрального канала и у среза Г>

[т эМ]

Распределение аксиальной скорости в продольной плоскости горелки

Распределение аксиальной скорости в продольной плоскости горелки

Г

■л.