Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Hlavnou náplňou danej práce je matematické modelovanie procesu spaľovania, pri ktorom má spaľovací vzduch obsah kyslíka viac ako 21%, v anglickej terminológii označovaného ako „oxygen-enhanced combustion“(OEC) a jeho porovnanie s experimentálnymi meraniami. Práca sa venuje popisu procesu spaľovania ako aj charakterizácii OEC. Vzhľadom na to, že pri OEC sa pracuje s čistým kyslíkom, je časť práce venovaná aj nebezpečenstvám a nutnej bezpečnosti pri práci s ním. Práca obsahuje detailný popis spaľovacej komory, ako aj súčastí potrebných na prevádzku OEC. V práci sú dve sťažené časti, a to experiment a simulácia. Významnou časťou práce je teda počítačový model danej spaľovacej komory, ako aj simulácia procesu spaľovania s prídavným kyslíkom pomocou využitia CFD metód. Numerické výsledky boli porovnané s experimentálnymi dátami - konkrétne rozloženie tepelných tokov do stien spaľovacej komory a rozloženia teplôt v plameni v horizontálnej rovine symetrie spaľovacej komory.The main purpose of the master´s thesis is the experimental study and the mathematical modelling of the combustion process in which the combustion air is enriched with the high-purity oxygen, i.e. the oxygen content is more than 21 %. This combustion technology is called as the oxygen-enhanced combustion (OEC). Since the experimental work required the manipulation with the pure oxygen, a part of the thesis is focused on risks and necessary safety associated therewith. The detailed description of the combustion chamber as well as of the components necessary for the operation of OEC is included. The main part of the thesis is the computational model of the combustion chamber and the simulation of OEC using CFD methods. The numerical results were then compared with the experimental data acquired during the combustion tests, namely the heat flux distribution along the combustion chamber and the distribution of in-flame temperatures in the horizontal symmetry plane of the chamber.
