Выбор шага интегрирования
Шаг интегрирования по времени выбирается таким, чтобы его значение не оказывало влияния на погрешность измерений.
Для выбора шага был построен график зависимости погрешности определения координаты от шага интегрирования для движения и выгорания частицы размером 860 мкм (Рисунок 2)
Рисунок 2. Погрешность определения координаты в зависимости от шага по времени
Из графика 1 видно, что шаг интегрирования перестаёт влиять на погрешность при dt=0,0005с, поэтому выбираем этот шаг для дальнейших расчётов.
Скорость газового потока, концентрация кислорода, температура газа и геометрия топочной камеры берутся из курсового проекта по расчету котлоагрегата.
7. Расчетный анализ траекторий движения горящих угольных частиц.
По результатам работы составленной программы были получены следующие значения:
Диаметр частицы, при которой начинается унос, составляет 872 мкм.
Диаметр частицы, при которой начинается провал, составляет 2017 мкм.
Траектории движения этих частиц представлены на рисунке 3 и 4 соответственно.
Рисунок 3
Траектория движения частицы при уносе
Рисунок 4
Траектория движения частицы при уносе при провале
Рисунок 5. Размер уноса частицы в зависимости от избытка воздуха и температуры на выходе из топки
На рисунке 5 изображена зависимость размера частицы, при которой начинается унос, от температуры на выходе из топки и избытка воздуха. Из рисунка видно, что с увеличением температуры размер частицы, при которой начинается унос, уменьшается при одинаковом избытке воздуха. Так же при увеличении избытка воздуха размер частицы, при которой начинается унос, увеличивается.
Выводы и рекомендации
Принятые параметры топочного процесса (избыток воздуха и температура на выходе из топки) дают следующие значения
Диаметр частицы при уносе - 872 мкм
Диаметр частицы, при которой будет провал- 2017 мкм.
Были построены траектории движения соответствующих частиц.
Анализируя полученный результат, можно сделать вывод, что для снижения уноса следует увеличить избыток воздуха в топке и повысить температуру на выходе из нее, однако это приведет к увеличению затрат на тягодутьевые машины, а так же может привести к плавлению угля и, соответственно, шлакованию поверхностей нагрева.
Поэтому выбранный вариант (при температуре 1052о и избытке воздуха 1.2) будет оптимальным при данных размерах топки.
Литература
1 Основы практической теории горения: под ред. В.В. Померанцева.- Л. : Энергоатомиздат, 1986 .- 309 с.
2 Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 208 с.