Моделирование сжигания биогаза в инжекционной горелке с тепловым рассекателем

Abstract

Целью работы является исследование процесса сжигания биогаза в горелке с теп- ловым рассекателем. Для исследования процесса сжигания биогаза использовали программный ком- плекс моделирования Ansys Fluent. Разработана инжекционная горелка для сжигания биогаза с теп- ловым рассекателем конической формы и регулятором первичного воздуха. Проведены исследования процесса сжигания биогаза разного состава в горелках 5 конструкций: без рассекателя, с рассекате- лем длиною L=6 мм, с рассекателем L=12 мм, с рассекателем L=18 мм и рассекателем L=24 мм. В результате моделирования установлено, что размещение рассекателя длиною 6 мм и 12 мм не оказы- вает влияния на температуру газовоздушной смеси в корпусе горелки. Увеличение длины рассекателя до 18 мм позволяет повысить температуру потока газовоздушной смеси, проходящего вдоль рассе- кателя. Дальнейшее увеличение длины рассекателя до 24 мм приводит к незначительному росту тем- пературы газовоздушной смеси. Получены зависимости температуры пламени от длины рассекателя при сжигании биогаза с содержанием метана 60 % и 70 %. При размещении в корпусе горелки рассе- кателя длиною 6 мм и 12 мм температура пламени снижается, при увеличении длины рассекателя до 18 мм температура пламени возрастает, а при увеличении длины рассекателя до 24 мм температура пламени практически не изменяется. Следовательно, размещение в корпусе горелки рассекателя дли- ною 18…24 мм обеспечивает предварительный подогрев газовоздушной смеси и позволяет повысить эффективность процесса сжигания биогаза.