Simulation of heat and mass transfer in a retort biomass burner

• Autorzy: Kardaś D.

Warianty tytułu

PL

Symulacja transportu ciepła i masy w palniku retortowym na biomasę

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The analysis of devolatilization in a retort biomass burner has been presented. The mathematical model of the problem, based on mass and energy balance equations, has been proposed. It was assumed that the volumetric fuel rate is constant, while the cross section area of the burner varies, affecting the change of fuel movement velocity. Mass source was determined based on the literature measurement data regarding pyrolysis kinetics, which were used to describe the fuel mass loss by the temperature-dependent function. Heat flux based on the classical Fourier heat conduction equation was applied. The stationary case was considered and the boundary value problem was solved. The calculations were performed for various fuel rates, and the distributions of temperature, fuel volume fraction and mass source along the burner were obtained.

PL

Przedstawiono analizę odgazowania biomasy w palniku retortowym. Zaproponowano matematyczny model zagadnienia oparty na układzie równań zachowania masy i energii. Przyjęto, że objętościowy wydatek paliwa nie zmienia się, zmienia się natomiast przekrój palnika, powodując zmianę prędkości przesuwu paliwa. Źródło masy określono na podstawie dostępnych w literaturze danych pomiarowych dotyczących kinetyki pirolizy, opisując zmianę masy paliwa za pomocą funkcji zależnej od temperatury. Strumień ciepła opisano klasycznym równaniem Fouriera. Rozwiązano przypadek stacjonarny, sprowadzając zagadnienie do zagadnienia brzegowego. Obliczenia wykonano dla różnych wydatków paliwa, uzyskując rozkład temperatury, udziału objętościowego paliwa i źródła masy wzdłuż palnika.

Słowa kluczowe

EN

mass; biomass; heat; burner

PL

biomasa; ciepło; masa; palnik

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Chemical and Process Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, z. 4
• Strony: 753--765
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kardaś D.

• Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• [1] THUNMAN H., LECKNER B., Fuel, 2003, 82, 275.
• [2] BRUCH CH., PETERS B., NUSSBAUMER T., Fuel, 2003, 82, 729.
• [3] RYU CH., YANG Y.B., KHOR A., YATES N.E., SHARIFI V.N., SWITHENBANK J., Fuel, 2006, 85, 1039.
• [4] YANG Y.B., RYU CH., KHOR A., YATES N.E., SHARIFI V.N., SWITHENBANK J., Fuel, 2005, 84, 2116.
• [5] LIN P., JI J.,WANG Y., Appl Therm Eng. 2005, 84, 2116.
• [6] YANG Y.B., GOH Y.R., ZAKARIA R., NASSERZADEH V., SWITHENBANK J., Waste Manag., 2002, 22, 369.
• [7] STOLARSKI M., Czysta Energia, 2005, 6, 36.
• [8] DEMIRBAS A., Prog Energy Combust Sci., 2004, 30, 219.
• [9] KARDAŚ D., POLESEK-KARCZEWSKA S., WARDACH I., KAMIŃSKI T., OCHRYMIUK T., Transient one dimensional modelling of pyrolysis and combustion processes of biomass and coal, Proc. 8th European Congress on Industrial Furnace and Boilers (INFUB-8), Vilamoura, Portugal, March 2008 (CD Proc.).
• [10] RATH J.,WOLFINGER M.G., STEINER G., KRAMMER G., BARONTINI F., COZZANI V., Fuel, 2003, 82, 81.
• [11] MERMOUD F., SALVADOR S., VAN DE STEEN L., GOLFIER F., Fuel, 2006, 85, 1473.
• [12] Wood Handbook – Wood as an engineering material, Chap. 3, Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-113, U.S. Dep. Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison WI, 1999