Combustion of a gas suspension of coal dust in a swirling flow | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2021. № 71. DOI: 10.17223/19988621/71/11

Combustion of a gas suspension of coal dust in a swirling flow

Swirling combustion is currently one of the most important engineering problems in physics of combustion. There is a hypothesis on the increase in the combustion efficiency of reacting gas mixtures in combustion chambers with swirling flows, as well as on the increase in the efficiency of fuel combustion devices. In this paper, it is proposed to simulate a swirling flow by taking into account the angular component of the flow velocity. The aim of the study is to determine the effect of the angular component of the flow velocity on the characteristics of the flow and combustion of an air suspension of coal dust in a pipe. The problem is solved in a twodimensional axisymmetric approximation with allowance for a swirling flow. A physical and mathematical model is based on the approaches of the mechanics of multiphase reacting media. A solution method involves the arbitrary discontinuity decay algorithm. The impact of the flow swirl and the size of coal dust particles on the gas temperature distribution along the pipe is determined.

Download file

Counter downloads: 64

Keywords

coal dust, air suspension, combustion, swirling flow

Authors

Name	Organization	E-mail
Moiseeva Kseniya M.	Tomsk State University	moiseeva_km@t-sk.ru
Krainov Aleksey Yu.	Tomsk State University	akrainov@ftf.tsu.ru
Rozhkova Ekaterina I.	Tomsk State University	katushar2801@mail.ru

Всего: 3

References

Пиралишвили Ш.А., Маркович Д.М., Лобасов А.С., Верещагин И.М. Моделирование рабочего процесса сверхзвуковой камеры сгорания с вихревым воспламенителем-стабилизатором // Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89. № 5. С. 1339-1346.

Михайлов А.С., Пиралишвили Ш.А., Степанов Е.Г., Евдокимов О.А., Спесивцева Н.С. Особенности сжигания пылевидного торфяного топлива в вихревом горелочном устройстве // Инженерно-физический журнал. 2018. Т. 91. № 4. С. 984-991.

Матвиенко О.В., Бубенчиков А.М. Математическое моделирование теплообмена и химического реагирования закрученного потока диссоциирующего газа // Инженернофизический журнал. 2016. Т. 89. № 1. С. 118-126.

Кузнецов В.А., Дектерев А.А., Сентябов А.В., Чернецкий М.Ю. Расчетное исследование влияния моделей выхода летучих веществ на процессы горения пылеугольного топлива при закрутке потока // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2016. Т. 9. № 1.С. 15-23.

Гаврилов А.А., Дектерёв А.А., Сентябов А.В. Моделирование закрученных течений с когерентными структурами с помощью нестационарной модели переноса Рейнольдсовых напряжений // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2015. № 4. С. 11-24.

Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.

Моисеева К.М., Крайнов А.Ю. Численное моделирование искрового зажигания аэровзвеси угольной пыли // Физика горения и взрыва. 2018. Т. 54. № 2. С. 61-70.

Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976.

Крайко А.Н. О поверхностях разрыва в среде, лишенной ‘собственного' давления // Прикладная математика и механика. 1979. Т. 43. № 3. С. 500-510.