Моделирование фильтрационного горения твердого органического топлива и углерода

• Автор: Салганский, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 250 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Литературный обзор
ГЛАВА 2. Модель газификации твердого топлива в режиме фильтрационного горения
2Л Постановка задачи
ГЛАВА 3. Стационарный процесс воздушной газификации углерода
ЗЛ Модификация общей задачи для случая стационарного процесса воздушной газификации углерода
3.2 Нормальная тепловая структура волны фильтрационного горения
3.2.1 Зоны прогрева
3.2.2 Зона горения (зона окисления углерода)
3.2.3 Связь концентраций компонентов
3.2.4 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне горения
3.3 Инверсная тепловая структура волны фильтрационного горения
3.3.1 Зоны прогрева
3.3.2 Зона горения
3.3.3 Связь концентраций компонентов
3.3.4 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне горения
3.4 Результаты расчетов
3.4.1 Влияние уровня боковых теплопотерь на характеристики
фильтрационного горения углерода
3.4.2 Влияние расхода воздуха на характеристики фильтрационного горения
углерода

3.4.3 Влияние реакционной способности горючего на характеристики фильтрационного горения углерода
3.4.4 Влияние начальной концентрации кислорода в газе на характеристики фильтрационного горения углерода
3.4.5 Влияние теплоемкости инертного компонента на характеристики фильтрационного горения углерода
3.4.6 Сравнение с экспериментальными данными
3.5 Заключение
ГЛАВА 4. Стационарный процесс воздушной газификации твердого органического топлива
4.1 Модификация общей задачи для случая стационарного процесса воздушной газификации твердого органического топлива
4.2 Инверсная тепловая структура волны фильтрационного горения
4.2.1 Зоны прогрева
4.2.2 Зона окисления углерода кислородом
4.2.3 Зона пиролиза
4.2.4 Связь концентраций компонентов
4.2.5 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне горения
4.2.6 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне пиролиза
4.3 Инверсная тепловая структура волны фильтрационного горения. Случай нулевого теплового эффекта пиролиза
4.3.1 Зоны прогрева
4.3.2 Зона горения
4.3.3 Связь концентраций компонентов

4.3.4 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне горения 1
4.3.5 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне пиролиза
4.4 Нормальная тепловая структура волны фильтрационного горения
4.4.1 Зоны прогрева
4.4.2 Зона горения
4.4.3 Связь концентраций компонентов
4.4.4 Связь температуры и концентрации реагентов в зоне горения
4.5 Результаты расчетов
4.6 Сравнение с экспериментальными данными
4.7 Заключение 178 ГЛАВА 5. Нестационарный процесс паровоздушной газификации углерода
5.1 Модификация общей задачи для случая нестационарного процесса паровоздушной газификации углерода
5.2 Результаты расчетов и обсуждение
5.2.1 Влияние содержания горючего в шихте на характеристики фильтрационного горения углерода
5.2.2 Влияние содержания пара в окислителе на характеристики фильтрационного горения углерода
5.2.3 Влияние расхода окислителя на характеристики фильтрационного горения углерода
5.2.4 Влияние начальной концентрации кислорода в газе на характеристики фильтрационного горения углерода
5.2.5 Сравнение с экспериментальными данными
5.2.6 Переходные процессы смены структуры волны горения

реакторе. Расход газа является заданной величиной. Предполагается первый порядок реакции по обоим реагентам. Теплофизические характеристики фаз считаются постоянными. Диффузионным переносом окислителя пренебрегают по сравнению с конвективным. Отдельно рассмотрен вопрос о влиянии боковых теплопотерь на характеристики процесса.
Система уравнений, описывающая распространение плоской волны фильтрационного горения, включает: закон сохранения энергии среды; уравнения неразрывности для окислителя, твердого топлива и газовой фазы; закон Дарси для газа, движущегося через неподвижную пористую матрицу; уравнение состояния газа. Для решения уравнений применялись асимптотические методы.

•«-—Д1- Л-»-