1

2

3 «Редуцированные схемы» 1) CH 4 + 3/2O 2 CO + 2H 2 ODPW CO + ½O 2 CO 2 2) CH 4 + ½O 2 CO + 2H 2 ONMHR CO + ½O 2 CO 2 CO 2 CO + ½O 2 N 2 + O 2 2NO N 2 + O 2 2NOW [CO] [O 2 ] «Детальные кинетические схемы» 1) схема Миллера – Боумана (MB) реакций и 52 компонентов 2) схема GRI 2.11 (GRI) реакций и 48 компонентов 3) cхема А.М. Старика (ST1) реакций между 66 нейтральными компонентами (1996) 4) cхема А.М.Старика (ST2) – 2004 год Кинетические схемы горения метана Схемы для NO 1) Зельдовича 2) N 2 O 3) NO 2 4) Фенимора (prompt NO) 5) N x H y механизмы

4 Стандартная модель тонкого фронта пламени В.Р.Кузнецов (ЦИАМ)

5 Модель тонкого фронта пламени, T(Z) Модель тонкого фронта Равновесие Модель тонкого фронта пламени Равновесие

6 Модель тонкого фронта пламени, СО(Z) Модель тонкого фронта Равновесие

7 Модель тонкого фронта пламени, поля Т и NO

8

9 Один из дефектов модели тонкого фронта пламени Дефект модели Следствие формулы Гаусса-Остроградского

10 Поля параметров в продольном сечении диффузионной камеры реакторов

11

12

13 Поле интенсивности турбулентности и линии тока в продольном сечении диффузионной камеры сгорания.

14 Поле относительной величины турбулентной вязкости в продольном сечении диффузионной камеры сгорания

15 Гомогенная камера типа ГТК-10 («Теплофизика», г.Уфа)

16 Анимация сборки горелки гомогенной камеры

17 Расчетная сетка многоблочная с вложенными мелкими сетками Число ячеек от (завихритель) до (жаровая труба с экраном). AMD Athlon XP2000+ и XP Суммарное время расчета 100 часов Гомогенная камера. Пример расчетной сетки

18 Гомогенная камера. Зона горения

19 Модель турбулентного гомогенного горения

20 Поле температуры в продольной плоскости зоны горения

21 Гомогенная горелка. Поля температуры в нескольких сечениях

22 Гомогенная камера. Схема течения в зоне горения Редуцированная кинетика DPW, распределение СО

23

24

25 Система охлаждения

26 Гомогенная камера. Схема течения и тепловые потоки в системе охлаждения

27

28 Гомогенная камера, RANS. Сравнение расчетных и экспериментальных профилей скорости

29 Прямое численное моделирование, LES/DES

30 Гомогенная камера. Сравнение расчетных и экспериментальных профилей скорости, прямое численное моделирование, LES/DES

31 Поле относительной величины турбулентной вязкости в двух продольных сечениях гомогенной камеры сгорания.

32 Заключительные замечания 1. Применение детальных кинетических схем для анализа горения в реальных камерах сгорания возможно при использовании двух известных моделей горения: модели «тонкого фронта пламени» и «реакторной» модели 2. Известные детальные кинетические схемы в случае их использования для анализа диффузионных камер дают разброс в значениях NO x, СО, C n H m примерно % и более 3. Особенно большие погрешности дает модель «тонкого фронта пламени» при расчете C n H m. В этом случае погрешности достигают многих порядков 4. Расчеты гомогенной камеры показывают заметно меньшее расхождение между кинетическими схемами 5. В системе охлаждения с соударяющимися струями известные модели турбулентности завышают турбулентный теплообмен примерно в 2-3 раза. Использование простой коррекции определяющих соотношений устраняет этот дефект 6. В камерах сгорания из-за наличия неустойчивых зон с обратными токами и поперечных струй модели турбулентности могут занижать турбулентность и турбулентную диффузию в несколько раз

33

34