fluent教程粉煤燃烧

Last Point 0.001 0.001 100 57.7 1.0E-4 303 2.0E-4
Material: (continuous phase)
Cp: mixing-law
Thermal conductivity: 0.025
Viscosity :2.0e-5
Density
Cp
Materials: Discrete Phase Thermal Conductivity
进口条件 Setup-operating conditions 燃料进口： 303K
氧化剂进口
650K
定义PDF求解条件 Setup-solution parameters 保存输入参数：file-write-input 求解：calculate-PDF table 保存PDF文件：file-write-PDF 检查PDF计算结果
Graphics-Property Curves
温度混合分数之间关系：f=0.1；T＝2270K
组分在混合分数空间分布
非绝热的设置和PDF计算
Operating condition
Setup-solution Parameters
FLUENT 计算
读入网格 检查网格 显示网格
非耦合求解器 标准双方程模型 PDF模型（非预混模型） 离散相与气相耦合： define-models-discrete phase
X-Position (m) Y-Position (m) X-Velocity (m/s) Y-Velocity (m/s) Diameter (m) Temperature (K) Flow Rate (kg/s)
First Point 0.001 0.001 100 0 1.0E-4 303 2.0E-4
包括氧气，二氧化碳，水，一氧化碳等 计算通过计算区域边界的通量：
Report-Fluxes: mass flow rate, total heat transfer rate, Radiation heat transfer rate et al.
计算气相和离散相之间的换热 Report-Volume Integrals
绝热
化学平衡
组分的选择：
Setup-species
13组分
13 species: C, C(s), CH4, CO, CO2, H, H2, H2O, N, N2, O, O2, and OH.
给定煤燃料组分
Setup-species-composition
燃料：
Element Mass Wt % Moles Mole Fraction
Heat of Pyrolysis
620 kg/m3 2300 J/kg-K 0.136 W/m-K 3.63E5 J/kg 303 K 306 K 100 6.1E-6 m2/s 8.2E4 Pa 0 J/kg
边界条件：
Set solution P1: 松弛因子设为1 初始化流场 检查求解结果，显示，输出 显示颗粒轨道：display-Particle Tracks 显示组分分布：display-contours
本设置过程可以用于模拟其它有颗粒反应或者惰 性颗粒的扩散过程。
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
小节
煤燃烧的模拟过程包括挥发份挥发和碳核的燃烧， 以及气相的燃烧过程。本小节是用PDF混合分数化学 平衡模型模拟气相燃烧。燃料的分解组分由prePDF给 定，燃料的燃烧根据平衡系统的数据。平衡化学模型 可以用于其它湍流扩散燃烧问题。煤燃烧也可以采用 有限速率的方法，因此需要学会设置包括稀疏相颗粒 燃烧问题。设置时，采用稀疏相injections, 并且与气相 耦合，同时需要给定稀疏相物性。
粉煤燃烧
• 模拟连续相与稀疏相煤颗粒燃烧 • 煤颗粒穿越气体，经过挥发份挥发，碳核燃烧，
产生气相燃烧的源项 • 采用有限速率化学动力学或混合分数PDF模拟 • 下面介绍混合分数PDF模拟
1，用prePDF建表 2，给定PDF化学模拟 3，指定煤颗粒为稀疏第二相 4，求解包括系数颗粒反应在内的气固两相流
Materials type: droplet-particLleateporization Temperature Boiling Point
Volatile Component Fraction (%)
Binary Diffusivity
Saturation Vapor Pressure
These initial conditions define the spray of liquid fuel droplets with a uniform diameter of 100 microns. The filled spray cone of 30 degree half-angle is defined by the range of YVelocity from 0 to 57.7 m/s.
问题
• 长10米，直径为1米的管道型燃烧室，二维，算一半0.5米 • 中心0.125米以内，速度50米/秒 • 其它0.375米为15米/秒，温度1500K • 煤粉在告诉气流中加入，质量流量为：0.1kg/s (总共为0.2kg/s) • 腔体壁面温度1200K，雷诺数：100000，为湍流
混合分数PDF模型 一，用PDF系统研究绝热系统 Set-case 击活二次流 （挥发份） （燃料流为碳核） Empirically defined Streams
Define-Injections
Group injection
Number of particles streams: 10
Particle type: droplet
Material: n-pentane-liquid
Diameter distribution: linear
Evaporating species: C5H12 Stochastic model: number of tries: 10
C5H12 质量分数1
C (89.3 - 69.6) 0.65 5.4
0.24
H
5.0
0.16 16
0.70
O
3.4
0.11 0.7
0.03
氧化剂：
N
2.3
0.08 0.6
0.03
O2，摩尔分数0.21 Total
30.4
22.7
N2， 摩尔分数0.79
密度 Setup-species-density H2O(L):1000 C(s): 1700