Купить (120 RUB)
|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Применение CFD моделирования и тепловых расчетов для повышения эффективности работы водогрейного котлоагрегата
https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.11.047-055
Аннотация
В статье рассмотрен упрощенный подход к моделированию процессов, происходящих в топочной камере водогрейного котла с наклонно-переталкивающей решеткой. Проведено численное моделирование водогрейного котла ковровского завода КВм-4Д, на основе которого предложены рекомендации по улучшению его конструкции, а также наглядно представлены результаты численного моделирования полей температур и концентраций продуктов сгорания. Выполнены тепловые расчёты при различных режимах работы и конструктивного исполнения топочной камеры котла и показана эффективность предлагаемых изменений. Разработан детальный подход к выполнению теплового расчёта котлоагрегата с рециркуляцией дымовых газов.
Ключевые слова
биотопливо,
рециркуляция дымовых газов,
CFD моделирование,
ANSYS,
водогрейный котел,
древесные гранулы,
топка
Об авторах
И. И. Цыпнятов
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Илья Игоревич Цыпнятов, аспирант 1 курса по специальности энергетические системы и комплексы, м. н. с.
набережная Северной Двины, 17; Архангельск
Образование: Высшее техническое; Область научных интересов: биоэнергетика, возобновляемые источники энергии; Публикации: 6
Тел.: +7 (81-82) 21-61-75
В. К. Любов
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Виктор Константинович Любов, зав. кафедрой, д. т. н., профессор
кафедра теплоэнергетики и теплотехники
набережная Северной Двины, 17; Архангельск
Образование: высшее техническое; Область научных интересов: комплексное повышение эффективности работы теплогенерирующих установок; Публикации: автор 401 научных и методических работ
Тел.: +7 (81-82) 21-61-75
Е. В. Панкратов
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Евгений Владимирович Панкратов, доцент
кафедра теплоэнергетики и теплотехники
набережная Северной Двины, 17; Архангельск
Образование: высшее техническое; Область научных интересов: теплофизика, закрученные потоки; Публикации: автор 23 научных и методических работ
Тел.: +7 (81-82) 21-61-75
Список литературы
1. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) [Текст] / Под ред. Н. В. Кузнецова и др. – М.: Энергия, 1973. – 256 с.
2. Тепловой расчет котлов [Текст] /нормативный метод/. Издание 3-е, переработанное и дополненное. – СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с.
3. S. Somwangthanaroj and S. Fukuda, CFD modeling of biomass grate combustion using a steady-state discrete particle model (DPM) approach, Renew Energy, vol. 148, pp. 363–373, Apr. 2020, doi: 10.1016/j.renene.2019.10.042.
4. J. Micieta, J. Hajek, and J. Jandacka, Simple model of pellet combustion in retort burner, Communications - Scientific Letters of the University of Žilina, vol. 17, no. 4, pp. 34–39, 2015, doi: 10.26552/com.c.2015.4.34-39.
5. J. Silva, M. E. Ferreira, S. Chapela, J. Porteiro, S. F. C. F. Teixeira, and J. Teixeira, COMBUSTION MODELLING OF A 20 kW PELLET BOILER, 2018. [Online]. Available: https://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org.
6. L. G. Varela, M. A. Gómez, M. Garabatos, D. Glez-Peña, and J. Porteiro, Improving the bed movement physics of inclined grate biomass CFD simulations, Appl Therm Eng, vol. 182, Jan. 2021, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2020.116043.
7. T. Zadravec, B. Rajh, F. Kokalj, and N. Samec, CFD modelling of air staged combustion in a wood pellet boiler using the coupled modelling approach, Thermal Science and Engineering Progress, vol. 20, Dec. 2020, doi: 10.1016/j.tsep.2020.100715.
8. P. Motyl, D. Król, S. Poskrobko, and M. Juszczak, Numerical modelling and experimental verification of the low-emission biomass combustion process in a domestic boiler with flue gas flow around the combustion chamber, Energies (Basel), vol. 13, no. 21, Nov. 2020, doi: 10.3390/en13215837.
9. N. Jurtz, M. Kraume, and G. D. Wehinger, Advances in fixed-bed reactor modeling using particle-resolved computational fluid dynamics (CFD), Reviews in Chemical Engineering, vol. 35, no. 2, pp. 139–190, Feb. 2019, doi: 10.1515/revce-2017-0059.
10. J. Wiese et al., DEM/CFD modeling of the fuel conversion in a pellet stove, Fuel Processing Technology, vol. 152, pp. 223–239, Nov. 2016, doi: 10.1016/j.fuproc.2016.06.005.
11. В. К. Любов, КОМПЛЕКСНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ГРАНУЛ В ЭНЕРГОУСТАНОВКАХ, doi: 10.37482/0536-1036-2021-1-159-172.
12. Любов, В.К. Экспериментальное исследование воспламенения и горения частиц твердого топлива [Текст] // Известия вузов. Лесной журнал 2008, № 2, с. 140-148, УДК 621.181:662.612.
13. Lyubov V.K., Popov A.N., Popova E.I., Tsypnyatov I.I. Improving the efficency of pellet hot water boilers. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2020;(31-33):56-65. (In Russ.) URL: http://www.csl.isc.irk.ru/BD/%D0%96%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8B/%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%20%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20%D0%B8%20%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F%20%E2%84%9631-33%202020%D0%B3/56-65.pdf.
Рецензия
Для цитирования:
Цыпнятов И.И., Любов В.К., Панкратов Е.В. Применение CFD моделирования и тепловых расчетов для повышения эффективности работы водогрейного котлоагрегата. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2023;(11):47-55. https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.11.047-055
For citation:
Tsypnyatov I.I., Lyubov V.K., Pankratov E.V. Using CFD modeling and thermal calculations to increase operation efficiency water heating boiler unit. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2023;(11):47-55. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2023.11.047-055
Просмотров:
149
Послать статью по эл. почте 