Численный анализ аэродинамики и горения турбулентной пылеугольной горелочной струи

Представлены математическая модель и метод расчета движения, теплообмена и горения на начальном участке пылеугольной струи, инжектируемой через горелку в топочный объем. При моделировании дисперсная фаза разделяется на два сорта частиц: частицы, поступающие в исследуемую область из внешней по отношению к выделенной зоне части топочного объема, и частицы рассматриваемой горелочной струи. Для описания движения частиц первого сорта используются континуальный подход и допущение о равновесии по отношению к газовой фазе, для моделирования процессов в среде частиц второго сорта – лагранжев подход, учитывающий динамическое и тепловое отставание частиц. Моделью также описываются процессы выхода летучих и догорание коксового остатка. Результаты, полученные на основе этой численной модели, дают возможность проводить детальный анализ горения пылеугольной топливовоздушной струи в пригорелочной области. Достигнутый уровень детализации позволяет принимать эффективные решения для организации оптимальной аэродинамики факела, ориентированной на снижение образования окислов азота.