Верификация моделей горения для прогнозирования выбросов оксидов азота при сжигании природного газа

Аннотация

Проведен сравнительный анализ точности трех моделей горения (моделей распада вихрей с одноступенчатым и двухступенчатым механизмом реакций горения природного газа и модели без предварительного смешивания) в прогнозировании полей температуры и концентрации оксидов азота при сжигании природного газа. Верификация моделей выполнена на основе экспериментальных данных о работе камеры сгорания BERL мощностью 300 кВт. Разработана математическая модель, включающая уравнения Навье-Стокса, модели турбулентности, излучения и горения. Проведено исследование сеточной сходимости и обоснован выбор расчетной сетки. Анализ полей температуры и концентраций компонентов показал, что модель горения без предварительного смешивания обеспечивает лучшее соответствие экспериментальным данным по осевым и радиальным профилям температуры и концентрациям оксидов азота.