设置材料属性

由于不同类型的煤的成分有所不同,因此,定义在燃烧室中使用的煤类型的正确成分很重要。

原煤在颗粒相中脱挥形成焦炭并在气相中形成 CoalVolatile(煤挥发分)。煤挥发分组分的成分不是固定的,而是取决于所模拟的煤类型的属性。煤样本的近似和最终分析决定了煤挥发分的成分。除了近似和最终分析外,还需要煤类型的发热值才能估算煤挥发分的生成热。

近似分析由以下项得出:
组成部分 质量分数 (-)
挥发分 0.5502
固定碳 0.3668
灰 0.083
H2O 0.0
最终分析(干燥无灰)由以下项得出:
组成部分 质量分数 (%)
C 80.36
H 5.08
N 1.45
S 0.94
O 12.17

近似分析得出的产额为 0.6,煤的低热值为 7.1 ⁢     kcal / g 且煤的比热为 1100 ⁢     J / kg ⁢   ⁢ K 。

设置材料特性:
  1. 对于煤燃烧连续体,选择模型 > 多组分气体 > 材料属性 > 导热率节点,然后将方法设为质量加权混合。
  2. 展开多组分气体 > 气体组分节点。
  3. 同时选择所有 [气体组分] > 材料属性 > 分子量节点,然后将方法设为元素成分。
  4. 定义煤挥发分的成分。
    1. 展开气体组分 > CoalVolatile(煤挥发分) > 材料属性 > 元素成分节点。
    2. 右键单击元素成分 > 元素成分法 > 原子节点,然后选择新建原子。
    3. 在添加原子至元素成分对话框中,将选择原子设为 S,然后单击确定。
    4. 展开原子节点,然后设置下列属性:
      节点 属性 设置
      C 价值 2.8029
      H 价值 4.2329
      N 价值 0.0860
      O 价值 0.6340
      S 价值 0.0240
  5. 展开气体组分 > CoalVolatile > 材料属性节点并设置以下属性:
    节点 属性 值
    比热 方法 常数
    常数 1100.0 J/kg-K
    生成热
    常数 -4725729.0 J/kg
  6. 展开多组分气体 > 材料特性节点,然后设置下列属性:
    节点 属性 设置
    吸收系数 方法 灰气体加权求和
    灰气体加权求和 光程长度 1.8 m
  7. 定义表面材料并指定辐射属性:
    1. 选择煤燃烧 > 模型 > 表面材料 > 表面材料 > 默认节点,然后将其重命名为 Cooling Loops。
    2. 选择 Cooling Loops > 材料属性 > 发射率 > 常数节点,然后将值设为 0.4。
    3. 右键单击表面材料 > 表面材料节点并选定选择表面材料。
    4. 在选择表面材料对话框中,选择 Cast Iron (Cast Iron)。
    5. 单击应用两次,然后单击关闭。
    6. 将 Cast Iron 节点重命名为 Furnace,并将 Cast Iron 1 节点重命名为 Inlet Ducts。
    7. 设置下列属性:
      节点 属性 设置
      Furnace > 材料属性 > 发射率 > 常数 值 0.5
      Inlet Ducts > 材料属性 > 发射率 > 常数 0.6
  8. 保存模拟。