Regisztráció és bejelentkezés

Tüzelőanyag cseppek előkeveréses égőben történő párolgásának modellezése konvektív hőátadás és hősugárzás figyelembevételével

Korunk egyik igen jelentős kutatási területe a tüzeléstechnikában a hőerőgépeinkben alkalmazott különböző folyékony tüzelőanyagok párolgása, a lejátszódó folyamatok mélyebb megértése és leírása megfelelő matematikai eszközökkel. Ennek hatására számos modell került kidolgozásra, melyek CFD kódokba is implementálhatók. Azonban az említett modellek egy része gyakran rendkívül számításigényes és nem feltétlenül szolgáltatnak sokkal pontosabb eredményt, mint az egyszerűbb eljárások. A feladat megoldása során alkalmazott D2-törvény gyakorlati szempontból jól használható a folyadékcseppek párolgási idejének meghatározására, mely a tüzelési folyamatok fontos paramétere. A modell azonban számos egyszerűsítést tartalmaz, így bizonyos esetekben a megoldás túlságosan konzervatív. A dolgozatban ezt a meglévő, általam már korábban használt számítási módszert egészítettem ki.

A korábban felépített modell alapvetően elhanyagolja a láng és a cseppek közötti sugárzásos kölcsönhatást, valamint feltételezi, hogy az egyedi csepp nyugalomban van. A valóságban azonban egy előkeveréses égő esetében intenzív a cseppek besugárzása, valamint a cseppek és az azokkal kölcsönhatásba kerülő porlasztólevegő között sebességkülönbség lép fel, mivel a beporlasztott cseppek lassítják a levegő részecskéit, így a konvektív hatások is szerepet játszanak. Jelenleg a kidolgozás során a már meglévő egyenletek módosítására került a hangsúly. Törekedni kellett arra, hogy az újonnan beépített mechanizmusok hatására a meglévő eljárás alapvetően megőrizze a széles körű felhasználhatóságát, azonban a cseppek élettartamára minél pontosabb értéket szolgáltasson. A modellt MS Excel, valamint MatLab környezetben építettem fel analitikus számítási módszerek felhasználásával. Mivel a korábbi modellben a cseppek irányába a hő vezetéssel jut el, így az elsődleges feladat a vizsgált térrészben az érkező hőáram megfelelő leírása volt. Validációs célból a megfelelő peremfeltételek adaptálásával összehasonlítást végeztem a szakirodalomban található további modellek, valamint mérések eredményeivel, így a módosításokkal ellátott számítási eljárást értékeltem.

szerző

  • Csemány Dávid
    Gépészmérnöki mesterképzési szak
    mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

  • Dr. Józsa Viktor
    adjunktus, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

helyezés

II. helyezett