Analiza nieustalonych procesów cieplnych w kanałach grzewczych baterii koksowniczej w odpowiedzi na skokową zmianę warunków brzegowych

• Autorzy: Nowak A. , Smołka J. , Fic A. , Kosyrczyk L.

Warianty tytułu

EN

Analysis of transient thermal processes within heating channels of the coke oven battery due to jump changes of boundary conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano wyniki obliczeń przeprowadzonych w ramach jednego z etapów realizowanego przez IChPW projektu badawczego pt.: "Inteligentna koksownia spełniająca wymagania najlepszej dostępnej techniki". Celem tego etapu jest sformułowanie modelu matematycznego ustalonych i nieustalonych procesów cieplno-przepływowych występujących w kanałach grzewczych baterii koksowniczej. Model ten budowany jest dla baterii PWR-63 zgodnie z metodyką numerycznej mechaniki płynów (Computational Fluid Dynamics CFD) z wykorzystaniem procedur tzw. User Defined Functions. Otrzymany w ten sposób trójwymiarowy model umożliwia zbadanie wpływu określonych parametrów procesu na wynikowe pola temperatury, prędkości i koncentracji składników w kanałach grzewczych. Ostatecznie model wykorzystano do zbadania odpowiedzi obiektu na skokowe zmiany warunków brzegowych. Zaprezentowane rezultaty zostały także przedyskutowane pod kątem ich poprawności fizykalnej.

EN

The article describes the results of the calculations carried out under one of the steps implemented by the Institute for Chemical Processing of Coal research project "Smart Coke Plant", which aims to formulate a mathematical model of steady and transient thermal-hydraulic processes occurring in heating flues of coke oven battery. This model is built for the PWR-63 battery in accordance with the methodology of numerical fluid dynamics (CFD Computational Fluid Dynamics) using User Defined Functions. Thus obtained three-dimensional model allows to investigate the impact of specific process parameters on the resulting temperature field, velocity and concentration of components in the heating channels. Finally, the model was used to investigate the response of object to the abrupt changes in boundary conditions. The presented results are also discussed in terms of their physical correctness.

Słowa kluczowe

PL

model komputerowy kanałów grzewczych; numeryczna mechanika płynów; model turbulencji i model spalania; akumulacja ciepła w ścianach

EN

computer model of heating flues; computational fluid dynamics CFD; turbulence model and combustion model; accumulation of heat in walls

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 1
• Strony: 45--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowak A.

autor

Smołka J.

autor

Fic A.

autor

Kosyrczyk L.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze,

Bibliografia

• 1. Anderson J.D. Jr., Computational Fluid Dynamics. The Basics with Applications, McGraw-Hill, USA, 1995.
• 2. Tannehill J.C, Anderson D.A., Pletcher R.H., Computational Fluid Dynamics and Heat Trasfer, Taylor&Francis, 1997.
• 3. Nowak A.J., Smołka J., 3D numerical simulations demonstrating an influence of the controlling parameters within the coke-oven. Ecole Centrale Paris, Centrale Recherche S.A., Paris, 2007-08.
• 4. Honnart F., Nowak A.J,, Smołka J., Zymla V., Modelowanie numeryczne spalania w komorze grzewczej pieca koksowniczego. Ref. na konf. KOKSOWNICTWO'2008, Zakopane.
• 5. Nowak A. J., Smołka J., Fic A., Kosyrczyk L., Mathematical model of the heat transfer processes within heating channels of the coke-oven battery. Proceedings of the Heat Transfer and Renewable Sources of Energy 2010, Międzyzdroje, Poland, 2010.
• 6. Isajew M.W., Sultanguzin I.A., Trechmernoe modelirovanije procesov gorenija w piecznoj kamere koksovoj batarej. Koks i Chimija, 2010, nr 8, s. 34.
• 7. Computational Fluid Dynamics Software Fluent 6.3. User’s manual, Fluent Europe (2006), Release 6.
• 8. Magnussen B.F., Hjertager B.H., 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.