WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

50

50

25

25

25

17,5

0

0

50

50

50

Содержание третьей главы посвящено описанию общих закономерностей течения в трубе №1 с равномерной подачей газов, а также сравнению распределения полей скоростей и концентраций в сечениях гладкого ствола с заданной шероховатостью и консольными выступами. Среди общих закономерностей течения среды в трубе для вариантов с симметричным подводом газов стоит отметить наличие зон обратных токов (рис. 3, а) в продольном сечении и трехвихревой структуры потока (рис. 3, б), которая затем по высоте трубы переходит в одновихревую (рис. 3, в) в поперечных сечениях.

а)

б)

в)

Рис. 3. Поля векторов скоро­стей при симметричном максимальном подводе дымовых газов (вариант 1.3): а) в продольном сечении нижней части дымовой трубы; б), в) в поперечных сечениях дымовой трубы на расстояниях 3,3 DЭКВ и 21 DЭКВ от верхней кромки разделительной перегородки

Было показано, что состояние поверхности ствола не оказывает существенного влияния на выравнивание полей аксиальных скоростей. При этом в вариантах с заданной шероховатостью и консольными выступами наблюдается пограничный слой с пониженными значениями аксиальных скоростей (рис. 4 а, б).

Отклонения локальных аксиальных скоростей от среднеинтегральной величины

а)

б)

Рис. 4. Поля аксиальных скоро­стей при в поперечных сечениях ствола трубы на высоте 26 DЭКВ от верхней кромки разделительной перегородки для вариантов: а) № 1.2, с шероховатость 5 мм и б) №1.1, консольными выступами

Вместе с тем, следует отметить, что при данных условиях выравнивание полей концентраций не происходит ни в одном из сечений ствола по твысоте дымовой трубы (рис. 5). Наихудшее перемешивание наблюдается в варианте 1.3 (рис. 5, в). Не смотря на то, что неровности ствола (шероховатость и выступы) создают разность скоростей в поперечных сечениях, способствуя лучшему перемешиванию, по периферии поперечных сечений остаются большие зоны, в пределах которых потоки слабо перемешаны. Наилучшее выравнивание наблюдается в варианте 1.6, где на расстоянии 13 DЭКВ достигается удовлетворительное перемешивание благодаря взаимодействию потоков с меньшими объемами (рис. 5, г).

Отклонения локальных концентраций от среднеинтегральной величины по сечению

а)

б)

в)

г)

Рис. 5. Поля концентраций при симметричных расходах дымовых газов в поперечных сечениях ствола трубы на расстоянии 13 DЭКВ от кромки разделительной перегородки: а) вар. №1.1; б) вар. №1.2; в) вар. №1.3; г) вар. №1.6

Необходимо отметить, что во всех вариантах при анализе распределения полей концентраций рассматривался случай, при котором к трубе подводились дымовые газы, значительно отличающиеся по составу (вещества «0» и «1» с максимальным отклонением от средней концентрации 100%). На самом деле котлы одной станции как правило работают на топливах близких по составу. Так, например, если содержание вредного компонента в подводящих коробах 300 мг/м3 и 500 мг/м3 (в модели - 0,3 и 0,5), то максимальное отклонение от среднего ±25%.

Н,

(DЭКВ)*

26

14

9

Отклонения локальных концентраций от среднеинтегральной величины по сечению

а)

б)

в)

* - расстояние от верхней кромки разделительной перегородки (в эквивалентных диаметрах)

Рис.6. Поля концентраций в поперечных сечениях для варианта 1.3 при максимальных отклонениях концентраций в каналах: а) 43%; б) 20%; в) 12,5%

В ходе расчетов было получено, что при начальной неравномерности свыше 20% для варианта 1.3. полного выравнивания не достигается ни в одном сечении (рис. 6 а). При максимальном отклонении концентрации 20% от средней величины, на высоте от 14 DЭКВ поперечные сечения за исключением небольших участков по краям на имеют необходимое перемешивание (рис. 6 б), при меньших отклонениях (12,5 %) полное перемешивание достигается на расстоянии 9 DЭКВ (рис. 6 в).

В четвертой главе проводилось исследование влияние конструкции и несимметричности расходов на картины течения и выравнивание полей скоростей и концентраций по высоте дымовой трубы.

При изучении влияния высоты разделительной перегородки (hПЕР) на аэродинамику дымовых газов в трубе №1, в дополнение к вариантам, где высота принималась типовой (hПЕР=12,7 м), были проведены расчеты для высоты 15 м (вариант 1.10) и 20 м (вариант 1.11), а также при отсутствии перегородки (вариант 1.12). Было получено, что увеличение высоты разделительной перегородки отрицательно сказывается на процессе выравнивания полей аксиальных скоростей, т.к. в этом случае взаимодействие потоков наступает позже (рис. 7 а, б). В отсутствии разделительной перегородки между потоками (вариант 1.12) напротив, потоки взаимодействуют сразу на входе в трубу и выравнивание полей аксиальных скоростей обеспечивается уже на расстоянии 8 DЭКВ от подводящих коробов.


Отклонения локальных аксиальных скоростей от среднеинтегральной величины

а)

б)

в)

Рис. 7. Поля аксиальных скоростей в поперечных сечениях на расстоянии 8DЭКВ от кромки разделительной перегородки для вариантов с максимальными симметричными расходами при: а) hПЕР=15 м (вариант 1.10); б) hПЕР=20 м (вариант 1.11); в) hПЕР=0 (вариант 1.12)

Выравнивание полей концентраций также ухудшается с увеличением высоты разделительной перегородки (рис. 8 а-в). В отсутствии перегородки обеспечивается лучшее перемешивание (рис. 8 г). Тем не менее, окончательного выравнивания полей концентраций не наблюдается по всей высоте дымовой трубы.

Отклонения локальных концентраций от среднеинтегральной величины по сечению

а)

б)

в)

г)

Рис. 8. Поля концентраций в поперечных сечениях на расстоянии 26DЭКВ от кромки разделительной перегородки для вариантов с максимальными симметричными расходами газов в зависимости от высоты разделительной перегородки: а) hПЕР=12,7 м (вариант 1.13); б) hПЕР=15 м (вариант 1.10); в) hПЕР=20 м (вариант 1.11); г) hПЕР=0 (вариант 1.12)

Далее проводилось исследование влияния несимметричной подачи газов в дымовую трубу и пониженных расходов продуктов сгорания в подводящих каналах на выравнивание полей скоростей и концентраций. На рис. 9 для удобства сравнения полей концентраций при неравномерной подаче (варианты 1.4, 1.5, 1.7), представлен уже рассмотренный в третьей главе случай с максимальным расходом при симметричном подводе к коробам (вар. 1.3).

Отклонения локальных концентраций от среднеинтегральной величины по сечению

Вар. 1.3 (50+50)*

Вар. 1.4 (75+25)*

Вар. 1.5 (50+25)*

Вар. 1.7 (32,5+17,5)*

* - величина расходов газов в подводящих коробах в % от максимального суммарного расхода

Рис. 9. Поля концентраций в поперечных сечениях при максимальном суммарном расходе и симметричной подаче (вариант 1.3) и вариантах с несимметричной подачей на расстоянии 26 DЭКВ (вариант 1.4, 1.5, 1.7)

Результаты показали, что неравномерный подвод продуктов сгорания способствует лучшему перемешиванию потоков (рис. 9.). Тем не менее, даже при самых благоприятных условиях (вариант 1.5, расходы в каналах 1 и 2 - 50 и 25 %) необходимого перемешивания не обеспечивается.

На рис. 10 представлены поля аксиальных скоростей для вариантов с несимметричной подачей (1.4, 5, 7, 8), а также для варианта 1.3. с максимальным расходом при равномерном распределении газов по каналам.

Отклонения локальных аксиальных скоростей от среднеинтегрального значения

H, (DЭКВ)*

Вариант 1.3 (50+50)**

Вариант 1.4 (75+25)**

Вариант 1.5 (50+25)**

Вариант 1.7 (32,5+17,5)**

Вариант 1.8

(50+0)**

8

10,5

13

15,3

20,2

Рис. 10. Поля аксиальных скоростей в поперечных сечениях при максимальном суммарном расходе и симметричной подаче (вариант 1.3) и вариантах с несимметричной подачей (вариант 1.4, 1.5, 1.7, 1.8)

* - расстояние от верхней кромки разделительной перегородки (в эквивалентных диаметрах)

** - величина расходов газов в подводящих коробах в % от максимального суммарного расхода

Как следует из расчетов, неравномерный подвод газов в дымовую трубу оказывает отрицательное влияние на выравнивание профиля аксиальных скоростей. Было также отмечено, что чем больше соотношение расходов в каналах и ниже суммарный расход дымовых газов, тем медленнее идет процесс выравнивания полей скоростей по высоте ствола.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»