Влияние радиационного теплообмена в топках котлов на процессы в контурах циркуляции

• Автор: Калимуллин, Альберт Вазирович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ; ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА1. РАДИАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС В ДВУХФАЗНЫХ СРЕДАХ
1.1. Уравнение переноса энергии излучения в дисперсных средах.
1.2. Радиационные свойства полидисперсной системы частиц
1.3. Основные соотношения теории рассеяния Ми. Расчёт радиационных параметров изолированной частицы
1.4. Краткий обзор методов решения кинетического уравнения Больцмана. Ме тод сферических гармоник
1.5. Векторно-матричное представление систем диффуравнений. Рп-приближения метода сферических гармоник для трехмерных геометрий..
1.6. Краткое описание программного комплекса МБОР
1.7. Анализ размерностей расчётных формул радиационных свойств дисперсной фазы и обоснование принятых допущений
1.8. Расчётная модель формирования параметров дисперсной фазы в объёме топки котла
1.9. Аэродинамика топочных процессов
1.9.1. Аэродинамика факела впрыска топливовоздушной смеси на горизонтальном участке горелочных устройств
1.10. Выбор расчётной сетки в топочном объёме и определение параметров среды в пределах расчётных сеток
1.11. Численные исследования переноса энергии излучения
ГЛАВА 2. РАДИАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС В ОДНОФАЗНЫХ СРЕДАХ
2.1. Уравнение переноса в однородных средах с переменными параметрами
2.2. Краткое описание метода расчёта по характерным направлениям переноса излучения
2.3. Диффузные граничные условия уравнения переноса энергии излучения
2.4. Вариантные расчёты теплового излучения в топочной камере энергетического котла
2.5. Проверка достоверности расчёта радиационных тепловых потоков в топках котлов
ГЛАВА 3. РАСЧЁТ КОНТУРА С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
3.1. Уравнения состояния
3.2. Течение двухфазного потока в трубах
3.3. Расходные параметры двухфазного потока
3.4. Истинные параметры потока
3.5. Структура двухфазного потока при адиабатном течении
3.5.1. Вертикальные каналы
3.5.2. Горизонтальные и наклонные каналы
3.6. Структура двухфазного потока в обогреваемом канале
3.7. Истинное объёмное паросодержание адиабатных
двухфазных потоков
3.8. Истинное объёмное паросодержание в обогреваемых каналах
3.9. Гидравлические сопротивления в двухфазных потоках
ЗЛО. Программа расчёта циркуляции в простом контуре
3.11. Исследование циркуляции в котле БКЗ 320-13,8ГК
3.11.1. Краткое описание котла БКЗ 320-13,8ГК
3.11.2. Расчёт радиационных тепловых потоков в топке котла БКЗ 320-13,8ГК
3.11.3. Сведение баланса теплоты в топке котла
3.11.4. Гидравлический расчёт
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ Обозначения величин:
а, Ь,р- параметры функции распределения по размерам; a, b, h - размеры универсального модульного блока, м; h — энтальпия потока, кДж/кг;
Q, сЮ. — вектор направления телесного угла, элементарный телесный угол, рад;
1'К - спектральная интенсивность излучения, Вт/(ср • м2 • мкм)
г - радиус-вектор, радиус дисперсной фазы, мкм; разность энтальпии пара и воды в состоянии насыщения, кДж/кг; у — индикатриса рассеяния;
X - длина волны излучения, мкм; теплопроводность, Вт/м-К
2, Za, — спектральный коэффициент ослабления, поглощения и рассеяния поли-дисперсной фазы, м ;
к,, - спектральный коэффициент поглощения газовой фазы, м'1;
0 , ф - полярный угол и азимутальный компоненты телесного угла рад; tfpi ~ удельная плотность спектрального теплового потока Вт/м2мкм;
exw, iw - диффузные коэффициенты спектральной излучательной способности и отражения стенки;
а, а5 — сечения ослабления и рассеяния, мкм2;
Q, Qs - факторы эффективности ослабления и рассеяния;
fir) — плотность вероятности распределения частиц дисперсной фазы по размерам, мкм' ;
N - количество частиц в единице объёма, мкм'3; ц - динамическая вязкость, Па с;
А р -- содержание золы в рабочей массе топлива; аи - коэффициент уноса летучей золы;
;'l (0), /2(8) - поляризованные компоненты рассеянного излучения;
5] (0), ^2 (0) - амплитудные функции рассеянного излучения;
P„(cos0) и Ртп(COS0) - функция и присоединённая функции Лежандра от угла
рассеяния;
Фп,т ~ коэффициенты разложения при сферических гармониках; т - комплексный показатель преломления; п — Re(m), показатель преломления; аз - 1т{т), показатель поглощения; р - давление, Па;
Т - температура, К; р -плотность, кг/м3;
К-объём, м3;
а - коэффициент избытка воздуха, угол наклона, град.; g - массовая концентрация, кг/м3; ускорение свободного падения, м/с2 |I - степень выгорания топлива;
АК, Вк, Нк - ширина фронтальной стенки топки, глубина и высота топки м;

ВВОД вида и состава топлива

ВВОД геометрических размеров топки котла
РАСЧЕТ процессов горения УП

РАСЧЕТ концентрации,/(У, среднего объема и др. характеристик
РАСЧЕТ коэфф. УПЭИ пп РО1Л
ВЫБОР длины водны излучения X и шага АХ
РАСЧЕТ радиац, свойств изолированной частицы пп 1ТШ
РАСЧЕТ оптических констант угля и зольт пп ОК
РАЗЛОЖЕНИЕ индикатрисы рассеяния по полиномам Лежандра пп КІР РЕ
ЗАДАНИЕ начальных координат топочного объема по высоте 2, определение шага по высоте с!у.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ коэффициента поглощение газа пп К0А

РЕШЕНИЕ УПЭИ методом сферических іармоник

ІОІ1РЕ ДЕЛЕНИЕ теплового потока пп БЕТ
Задаем сетку разбиения
Задаем значения матриц А,Б.С.П> векторов:/ и граничных уел II
ОПРЕДЕЛЕНИЕ обратной матрицы пйа=(А+В-С~0)'' пп ІКУЕЯТ
Умно,конце матрицы на вектор пт» Ї ГМ V

Определение граничных условий пп VALL
Сумма векторов гаї БИМУ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ теплового потока Дтсгіоп РОТОК
ОПРЕДЕЛЕНИЕ теплового потока

ОПРЕДЕЛЕНИЕ термо-газодинамичеекпх параметров, температуры, давления, выжига, концентрации, коэффициента поглощения газа по высоте

Суммарный тепловой поток ц

Рис. 1.6. Блок схема программы М8ЄР