Вплив стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азоту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorПономаренко, Сергій Миколайович
dc.contributor.authorЧорний, Андрій Петрович
dc.date.accessioned2018-05-25T12:04:52Z
dc.date.available2018-05-25T12:04:52Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenExplanatory note of thesis contains 81 pages 10 tables and 20 figures with 34 names of bibliographic sources. The theme of this work is influence of staged air delivery on the nitrogen oxide generation process during methane combustion. In the model reactor for the spin number S = 1,0; , the parameter L = 0,3;0,4;0.5; the excess air coefficient α = 1,05 and αsec = 10; 20; 30% the study of the influence of the staged air supply during the combustion of methane on the process of formation of nitrogen oxides. Objective Investigation of the influence of the staged air supply in a model combustion chamber in a twisted flow on the formation of nitrogen oxides when combusted with methane. Tasks. To achieve the goal, you need: a) For a cylindrical combustion model chamber, simulate the combustion process with a staged secondary air supply b) Verify the ANSYS CFX software package c) Find the geometrically advantageous position of the hole for the supply of secondary air d) Find the optimal value of the percentage of air going to the staged combustion e) Analyze total hydrodynamic losses. Subject. The processes of heat exchange, hydrodynamics and combustion kinetics that affect the combustion process in a model combustion chamber in a twisted stream with a staged feed of secondary air. Subject of research. Factors that influence the process of formation of nitrogen oxides in the staged air supply in a twisted flow in the model combustion chamber. Research Methods. To achieve this goal, the numerical simulation method using the ANSYS CFX CFD package is used. The correctness of data is secured: a) Verification of the ANSYS CFX software package and comparison with experiment data b) Correct use of the ANSYS CFX software system which has an international ISO 9001: 2008 quality certificate Scientific novelty of the results: For the first time, the effect of the staged air supply on hydrodynamic charges is shown with the supply of air to the model chamber of combustion in a twisted flow. The practical value of the results. It was found that in the range of 0...30% the supply of secondary air and at the position of the opening for supplying secondary air in an optimum position for this geometry, the combustion chamber reduces the emission of nitrogen oxides and reduces the hydrodynamic losses to ensure the combustion process. The obtained data can be used for simulation and introduction of combustion chambers which are geometrically similar to the chosen model. Personal contributor contribution. The geometric models were created by the competitor and the numerical modeling of the influence of the staged feed of the secondary air on the methane combustion process at different configurations of secondary air supply was performed. Testing results. The main results of the study were discussed and approved at the XV and XVI All-Ukrainian scientific and practical conference of students, postgraduates and young scientists. Work with scientific programs, plans, themes. The work was done according to the topic « The influence of the staged air supply during combustion of methane on the process of formation of nitrogen oxides » of the targeted training of NTUU « KPI » them. Igor Sikorskyuk
dc.description.abstractukПояснювальна записка дисертації за обсягом становить 81 сторінок, містить 10 таблиць та 20 рисунків. Використано 34 бібліографічних джерела. В модельному реакторі для числа закрутки S = 1,0; , параметру L = 0,3;0,4;0.5; коефіцієнту надлишку повітря α = 1,05 та αsec = 10; 20; 30% виконано дослідження впливу стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азоту. Мета. Дослідити вплив стадійної подачі повітря в модельній камері згоряння в закрученому потоці на утворення оксидів азоту при горінні метану. Завдання роботи. Для досягнення мети необхідно: а) Для циліндричної модельної камери згоряння змоделювати процес горіння при стадійній подачі вторинного повітря б) Провести верифікацію програмного комплексу ANSYS CFX в) Знайти геометрично вигідне положення отвору для подачі вторинного повітря г) Знайти оптимальне значення відсотку повітря що йде на стадійне спалювання д) Проаналізувати сумарні гідродинамічні втрати. Об’єкт дослідження. Процеси теплообміну, гідродинаміки та кінетика горіння які впливають на процес горіння в в модельній камері згоряння в закрученому потоці при стадійній подачі вторинного повітря. Предмет дослідження. Фактори які впливають на процес утворення оксидів азоту при стадійній подачі повітря в закрученому потоці в модельній камері згоряння. Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети використано метод чисельного моделювання за допомогою CFD пакету ANSYS CFX. Коректність даних забезпечена: а) Верифікацією програмного комплексу ANSYS CFX та порівняння з даними експерименту б) коректним використанням програмного комплексу ANSYS CFX який має міжнародний сертифікат якості ISO 9001:2008 Наукова новизна отриманих результатів: Вперше показано вплив стадійної подачі повітря на гідродинамічні витрати пов’язані з подачею повітря в модельну камеру згоряння в закрученому потоці. Практичне значення отриманих результатів. Виявлено що в діапазоні 0...30% подачі вторинного повітря та при положенні отвору для подачі вторинного повітря в оптимальному положенні для даної геометрії камери згоряння дозволяє знизити емісію оксидів азоту та зменшити гідродинамічні втрати на забезпечення процесу горіння. Отримані дані можуть бути використані для моделювання та впровадження камер згоряння які геометрично схожі на обрану модель. Персональний вклад здобувача. Здобувачем було створено геометричні моделі та виконано чисельне моделювання впливу стадійної подачі вторинного повітря на процес горіння метану при різних конфігураціях подачі вторинного повітря. Апробація результатів. Основні результати дослідження було обговорено и отримали схвалення на XV та XVI всеукраїнській науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота зроблена згідно з темою «Вплив стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азоту » відділу цільової підготовки НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського.uk
dc.format.page81 с.uk
dc.identifier.citationЧорний, А. П. Вплив стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азоту : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Чорний Андрій Петрович. – Київ, 2018. – 81 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/23072
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectоксиди азотуuk
dc.subjectзакручення потокуuk
dc.subjectзменшення оксидів азотуuk
dc.subjectвплив закруткиuk
dc.subjectстадійне горіння метануuk
dc.subjectnitrogen oxidesuk
dc.subjectswirl flowuk
dc.subjectreducing nitrogen oxidesuk
dc.subjectthe effect swirluk
dc.subjectmethane combustion processuk
dc.subject.udc544.452, 66.094.3uk
dc.titleВплив стадійної подачі повітря при спалюванні метану на процес утворення оксидів азотуuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ChornyiAP_magistr.pdf
Розмір:
2.42 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ФЕС)
Магістерські роботи