Wykorzystanie techniki obliczeniowej w diagnostyce wysokotemperaturowych komór grzewczych

• Autorzy: Zajemska M. , Radomiak H. , Poskart A. , Musiał D.

Warianty tytułu

EN

The use of computational technique in the diagnostics of high-temperature heating chambers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono możliwości zastosowania techniki obliczeniowej do monitorowania i prognozowania składu chemicznego spalin z wysokotemperaturowych komór grzewczych. Jako narzędzia obliczeniowego użyto licencjonowanego oprogramowania CHEMKIN-PRO. W oparciu o dane pomiarowe wyznaczone na stanowisku eksperymentalnym, sformułowano warunki brzegowe i początkowe. Przeprowadzone symulacje komputerowe dowiodły, że wykorzystanie metod numerycznych do przewidywania produktów spalania stanowi nieodłączny i niezastąpiony element badań, który może być pomocny w diagnostyce i optymalizacji różnego rodzaju urządzeń grzewczych.

EN

In this paper the possibility of computational technique application to monitor and forecast the chemical composition of flue gas from the high-temperature heating chambers was presented. As a calculation tool the licensed software CHEMKIN-PRO was used. Based on measurements data collected on the experimental stand, the boundary and initial conditions were formulated. Computer simulations have shown that the use of numerical methods to predict the combustion products is an integral and irreplaceable part of research, which may be helpful in the diagnostics and optimization of various heating equipment.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; spalanie; piec grzewczy; Chemkin

EN

diagnostics; combustion; heat furnace; CHEMKIN

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 81, nr 5
• Strony: 341--344
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zajemska M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Radomiak H.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Poskart A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Musiał D.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Kordylewski W.: Spalanie i paliwa. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2008
• 2. Kotyra A.: Diagnostyka procesu spalania pyłu węglowego z wykorzystaniem metod przetwarzania obrazu. Politechnika Lubelska, Lublin 2010
• 3. Kotyra A., Wójcik W.: Diagnostyka procesu spalania pyłu węglowego wykorzystująca analizę obrazu. Automatyka, t. 12, 2008, nr 2, s. 521÷528
• 4. Smolarz A.: Diagnostyka procesów spalania paliw gazowych, pyłu węglowego oraz mieszaniny pyłu węglowego i biomasy z wykorzystaniem metod optycznych, Monografie – Politechnika Lubelska, Lublin 2013
• 5. Bialik W, Gil S, Mocek P.: Predykcja CFD procesów emisji zanieczyszczeń gazowych w wysokotemperaturowych komorach spalania. Czasopismo Techniczne Środowisko, t. 11, 2009, nr 3, s. 3÷12
• 6. Gradoń B.: Rola podtlenku azotu w modelowaniu emisji NO z procesów spalania paliw gazowych w piecach wysokotemperaturowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Hutnictwo, Gliwice, z. 67
• 7. Zajemska M.: Modelowanie numeryczne składu chemicznego spalin w piecach grzewczych. Seria: Monografie nr 37, Częstochowa 2013
• 8. Modliński N.: Modelowanie spalania fazy gazowej w komorach paleniskowych kotłów energetycznych. Journal of Transdisciplinary Systems Science: Systems, 2008, no. 13, pp. 46÷52
• 9. Radomiak H., Zajemska M.: Analiza pracy cieplnej pieca przepychowego. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2011, nr 10, s. 886÷891
• 10. Wilk M., Straka R., Szajding A., Telejko T.: Numerical study of natural gas combustion in a pusher furnace. Metallurgy and Foundry Engineering, vol. 38, 2012, no. 2, pp. 151÷161
• 11. Mancini M., Schwöppe P., Weber R., Orsino S.: On mathematical modelling of flameless combustion. Combustion and Flame, vol. 150, 2007, pp. 54÷59
• 12. Bendtsen A.B., Glarborg P., Dam-Johansen K.: Visualization methods in analysis of detailed chemical kinetics modeling. Computers and Chemistry, 2001, no. 25, pp. 161÷170
• 13. Carbonell D., Perez-Segarra C.D., Coelho P.J., Oliva A.: Flamelet mathematical models for non-premixed laminar combustion. Combustion and Flame, vol. 156, 2009, pp. 334÷347
• 14. Cho S.-J., Takita K.: Numerical study of premixed twin edge flames in a counterflow field. Combustion and Flame, vol. 144, 2006, pp. 370÷385
• 15. Evlampiev A.: Numerical combustion modeling for complex reaction systems. Proefschrift, Technische Universiteit Eindhoven 2007
• 16. Mansha M., Saleemi A.R., Gul J.: Comparative Study of Kinetic Mechanisms for Natural Gas Combustion in an Internal Combustion Engine. Mehran University Research of Journal Engineering & Technology, vol. 29, 2010, no. 4, pp. 525÷540
• 17. Niska J., Kaufmann B., Mörtberg M., Almeida S.M., Malfa E., Zanusso U., Gitzinger H-P., Fernandez J.M., Fantuzzi M., Mori C.: Minimizing NOx emissions from reheating furnaces. Final Report 2007, Projects.itn.pt/Dioxinas/18.pdf (21.02.2013)
• 18. www.me.berkeley.edu/gri_mech (5.03.2013)
• 19. Oh Ch.B., Lee E.J., Jung G.J.: Unsteady auto-ignition of hydrogen in a perfectly stirred reactor with oscillating residence times, Chemical Engineering Science vol. 66, 2011, pp. 4605÷4614