Экспериментальные и численные исследования гидродинамики в коническом реакторе для газификации опила
Аннотация
В ходе исследований гидродинамики в коническом реакторе для газификации опила получены следующие результаты:
1. Для различных фракций биомассы в плоских холодных моделях газификаторов выделены скоростные диапазоны стабильного, нестабильного фонтанирования и выхода на поточный режим, а также выявлены особенности стохастических характеристик пульсаций давления и соответствующие им структуры потока.
2. Разработана и валидирована по литературным и полученным экспериментальным данным CFD-DEM модель движения частиц биомассы неправильной формы в несущем потоке воздуха, в которой впервые был применен подход принудительной ориентации частиц в потоке согласно аэродинамике роя частиц.
3. Составлена карта гидродинамических режимов на основании натурных и численных экспериментов на холодных моделях газификаторов с детальным описанием физических явлений, происходящих в каждом режиме.
4. Получены экспериментальные данные по пульсациям давления в коническом реакторе для газификации опила в режимах нестабильного фонтанирования шлака внизу реактора и поточного режима работы при различной подаче топлива.
5. Исследована связь стохастических характеристик пульсаций давления с количественными и качественными показателями работы реактора для газификации опила.
6. Разработаны методы контроля, диагностики и управления гидродинамическим режимом в реакторах для газификации опила.
1. Для различных фракций биомассы в плоских холодных моделях газификаторов выделены скоростные диапазоны стабильного, нестабильного фонтанирования и выхода на поточный режим, а также выявлены особенности стохастических характеристик пульсаций давления и соответствующие им структуры потока.
2. Разработана и валидирована по литературным и полученным экспериментальным данным CFD-DEM модель движения частиц биомассы неправильной формы в несущем потоке воздуха, в которой впервые был применен подход принудительной ориентации частиц в потоке согласно аэродинамике роя частиц.
3. Составлена карта гидродинамических режимов на основании натурных и численных экспериментов на холодных моделях газификаторов с детальным описанием физических явлений, происходящих в каждом режиме.
4. Получены экспериментальные данные по пульсациям давления в коническом реакторе для газификации опила в режимах нестабильного фонтанирования шлака внизу реактора и поточного режима работы при различной подаче топлива.
5. Исследована связь стохастических характеристик пульсаций давления с количественными и качественными показателями работы реактора для газификации опила.
6. Разработаны методы контроля, диагностики и управления гидродинамическим режимом в реакторах для газификации опила.