Simulace spalování a extrakce tepla ve spalovací komoře

Simulation of combustion and heat extraction in furnace

conference paper

Czech

Při návrhu průmyslových spalovacích zařízení hraje významnou roli správná predikce teplotních profilů na stěně a tepelných toků skrz stěnu daného zařízení. K tomuto účelu se přímo nabízí využití počítačové podpory CFD (Computational Fluid Dynamics). Na druhou stranu je spolehlivost takovýchto predikcí těžko ověřitelná a proto se konstruktéři spalovacích zařízení raději přiklánějí k využití dlouholetých praktických zkušeností než k detailním CFD predikcím. Cílem této práce je využít novou zkušebnu hořáků (vybudovanou na ÚPEI v průmyslovém měřítku) pro provedení měření extrakce tepla po délce spalovací komory. Měření je možné provádět díky speciálnímu konstrukčnímu řešení spalovací komory, jejíž plášť je rozdělen do několika segmentů s odděleným vodním chlazením. Toto dává možnost porovnat naměřená a vypočtená data lokální extrakce tepla spalovací komory a tím tak ověřit spolehlivost CFD predikcí. Článek také zahrnuje popis samotného modelování i měřící instrumentace.

In the design of industrial fired heaters, correct prediction of wall temperature and heat flux profiles is of primary importance. The only viable approach that has the potential for predicting these profiles is CFD (computational fluid dynamics). Reliability of such predictions is however difficult to estimate and therefore furnace designers typically make choices based primarily on long-term experience rather than on detailed CFD-based predictions. The aim of the present work is to take advantage of a new large-scale burner-testing facility that enables measurement of heat extraction along the length of the furnace, thanks to cylindrical segments of furnace walls with separate water-cooling. This makes it possible to compare measured and calculated results of local heat extraction in the furnace and thus, validate reliability of CFD predictions. Descriptions of the modeling approach and measuring instrumentation are provided.

CFD predikce, extrakce tepla

CFD predictions, heat extraction

ŠARLEJ, M.; HÁJEK, J.; STEHLÍK, P.

2007

15. 10. 2007

80-86059-47-2

CHISA 2007 - Sborník 1

1

x

x

5