锅炉炉内煤粉燃烧模拟-----一次风二次风边界条件设定求助

pangzai121

目前我在做炉内煤粉燃烧模拟
我现在在锅炉炉内煤粉燃烧模拟，遇到些疑惑
煤粉燃烧的模拟包括气相连续流场的建模和它与煤粒非连续相的作用的建模。
我采用的是pdf模型燃烧
第一步先设置能量模型，湍流模型，辐射模型，离散相，然后设置pdf，创建一个新的table，在fuel，oxid值输入数量值，创建完毕之后，再接着在injection内设置煤粉，这里煤粉入射口，设置为一次风喷口位置。该处完毕之后，再设定边界条件。
我的疑惑是边界条件上面只能设定进口的速度，温度等变量，无法确定其进入的工质，比如一次风中为煤粉，二次风为空气，但是二次风的速度进口只能设定速度温度，我不明白这里的介质是空气，还是pdf中create table时候计算出来的混合介质？
之前我已经google，百度很多次了，无法理解下面这段话
在非预混燃烧计算中，需要定义进口的Mean Mixture Fraction 和Mixture Fraction Variance。
在煤燃烧中，所有的燃料都是离散相的，所以进口处的混合分数的值为0。
所以，保持默认的0 值不变。
所以我的一次风和二次风那里都是设置为0，但是总感觉不太对劲，二次风如何确定为空气介质，而不是其他混合介质，希望论坛的热心人能够解答一下。

希望师兄师姐们解释我疑惑，祝大家工作学习顺利

5超7

原帖由 pangzai121 于 2012-6-14 10:35 发表

                               
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目前我在做炉内煤粉燃烧模拟
我现在在锅炉炉内煤粉燃烧模拟，遇到些疑惑
煤粉燃烧的模拟包括气相连续流场的建模和它与煤粒非连续相的作用的建模。
我采用的是pdf模型燃烧
第一步先设置能量模型，湍流模型，辐射模 ...

我认为你的工质在建立table的时候都应该设置好了啊，里面定义边界的时候都有了啊，你定义的如果是o2为1的话，那进入的气体就是纯氧气啊！如果你的一个入口进的是离散相，而没有别的气体，那这个入口的边界条件不能设值为压力或者速度入口，要设为wall，这是我师兄告诉我的。

pangzai121

我的table中的fuel是采用元素分析的c，h，o，n，s。然后氧化剂为0.79氮气，0.21氧气。
我的操作根据算例来看，应该没有太大问题。
我的疑惑主要还是在理解离散相与连续相上面。
如果锅炉燃烧器喷口为一次风，二次风组合喷口，injection那里可以设置煤粉离散相的喷入位置为一次风的位置。但是边界条件里面是不是还要设置一次风的速度？而且二次风是不是就是table里面工质了？是不是还要在二次风入口处定义species？
我想再问一下如果我想做天然气再燃模拟，在table里面设置二次流，比如说ch4,co,h2等混合物质，二次流采用常规定义，就是定义其组分质量分数，这个质量分数是为1，还是说要跟主要燃料流fuel合起来为1.？
并且二次流的喷入位置在fluent里面在那里设定？  
其实fluent  guide  帮助挺有用的，不过看起来比较吃力一点，所以才想论坛问问大家
多谢5超7的热心回答，
如果您明白二次流的话，简单的说说就可，我自己慢慢理解，谢谢你能帮助我。

[ 本帖最后由 pangzai121 于 2012-6-14 12:48 编辑 ]

pangzai121

我的步骤是
一．General
    默认
二．Models
1.Multiphase
off
2.Energy
-on（能量传输方程）  考虑对流传热效应
3.Viscous（湍流模型）
k-epsilon-realizable            
4.Radiation-ON
选族p1
5.Heat exchanger-off
6.species      
采用非预混，create table
设定化学平衡模式，非绝热模型，设定fuel，及氧化剂参数
创建table
7injection
设定煤粉喷入位置及速度，就是离散相的确定
8Define Models Discrete Phase...
9Material
定义连续相与离散相的参数，修改离散相入射粒子的参数
10边界条件
一次风位置为煤粉，二次风为空气介质，是不是这里就代表二次风喷口为table里面的连续相工质？
11设定求解控制参数
12设定监视器
13初始化----迭代
12迭代



我想问下大家，如果我下面接着做天然气再燃模拟，在table采用二次流，二次流里面为ch4，co等还原性气体，如何在边界条件中，再燃喷口为二次流，二次风喷口为空气工质，那么怎么样定义燃烧器各个喷口所喷出的连续相气体分别为二次流，和空气介质

是不是在边界条件---速度进口的--species中设定？？

比如在再燃喷口处， 我要设定the  second  mixture fraction  为1，从而表示我这个喷口射入的工质为二次流

[ 本帖最后由 pangzai121 于 2012-6-14 13:14 编辑 ]

5超7

如果喷粉煤的地方是只喷粉煤，没有气体加入的话，那把那个喷口的边界条件设为wall，只要在离散相里面设置粉煤的速度。
二次风的话，是指其所在的列加起来物质为1。边界条件设定的时候，如果二次风入口的物质是燃料，那二次风的f要设置为1，不然保持0就可以了，在入口的位置，f的变化值一般都是0，帮助上是这么说的。


最近我也在用pdf模型算柴油的燃烧，算出来发现CO2的浓度要比CO高，有点和实验不相符，师兄告诉我可能是wall的设定不合理，我把所有的wall都设为800K的，请问你是则么设定的？

pangzai121

我看帮助上说的是
如果入口处为煤粉，该物质为离散相，故f设置为0
主燃料入口处，应该是指连续相的气体燃料，mean设置为1，其他设置为0
二次燃料的入口处，secondary为1，其他设置为0

我的墙体设置是炉内燃烧设置为1200K，后来我觉得跟实际不相符，因为炉内燃烧的温度应该是中心处最高，沿着燃烧过程温度不断降低，如果设置为统一温度，应该有影响，我想在GAMBIT处，多分了几个区，将周围壁面划分为wall-1,wall-2,wall-3.将区的壁面温度分段设置，这个设置可能就是拼人品了
还在研究中，谢谢5超7你的帮助

5超7

原帖由 pangzai121 于 2012-6-15 20:51 发表

                               
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我看帮助上说的是
如果入口处为煤粉，该物质为离散相，故f设置为0
主燃料入口处，应该是指连续相的气体燃料，mean设置为1，其他设置为0
二次燃料的入口处，secondary为1，其他设置为0

我的墙体设置是炉内燃烧设 ...

你的意思是将炉膛里面的墙分成三个部分，然后分别设定这三个部分的温度？

pangzai121

我分了好几个，这个数目由自己来定。

5超7

原帖由 pangzai121 于 2012-6-16 21:50 发表

                               
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我分了好几个，这个数目由自己来定。

分得越多，这每个壁面的温度就很多需要自己确定。。这个没有什么依据太难确定了把！

pangzai121

我是看别人的例子的，而且论文也有一些温度梯度的资料

5超7

原帖由 pangzai121 于 2012-6-17 11:15 发表

                               
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我是看别人的例子的，而且论文也有一些温度梯度的资料

是帮助上的例子吗？我看fluent14.0上面就有一个非预混燃烧的例子，里面的壁面温度也不知道怎么定出来的。
论文你是说那些硕士的毕业论文吗？

pangzai121

不是，是工具书上面的，
关于温度梯度，有些也只是泛泛而谈，参考多一点。

lgqiang0305

原帖由 pangzai121 于 2012-6-15 20:51 发表

                               
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我看帮助上说的是
如果入口处为煤粉，该物质为离散相，故f设置为0
主燃料入口处，应该是指连续相的气体燃料，mean设置为1，其他设置为0
二次燃料的入口处，secondary为1，其他设置为0

我的墙体设置是炉内燃烧设 ...

我做的是一次风是煤粉和空气的混合物，二次风进的是纯氧，三次风进的是空气，我的能用二次流吗？要是用的话，速度入口那设置species的四个混合分数怎么定义啊？请指点!