Численное исследование процессов испарения и тепломассопереноса внутри форсунки каталитического риформера дизельного топлива
М.Ю. Хребтов1, М.О. Жерибор2,3,4, Р.И. Мулляджанов2,3, Д.И. Потемкин4, П.В. Снытников4
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
weexov@ya.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
m.zheribor@g.nsu.ru
3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
rustammul@gmail.com
4Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
d.potemkin@g.nsu.ru
Ключевые слова: водородная энергетика, прямое численное моделирование, фазовые переходы, каталитический риформинг, дизельное топливо
Страницы: 213-230
Аннотация
В представленной работе методом прямого численного моделирования с использованием открытого пакета OpenFoam исследуется процесс тепломассопереноса внутри форсунки оригинальной конструкции для каталитического риформера дизельного топлива в режиме малых расходов. Основная цель при создании дизайна данной модели форсунки заключается в повышении скорости и полноты испарения топлива, а также в улучшении характеристик перемешивания дизельного топлива с перегретым водяным паром перед прохождением реакционной смеси через катализатор. Внутри форсунки располагаются две области, в которых создаются потоки с противоположными направлениями закрутки, что приводит к генерации сильного сдвига скорости внутри форсунки, интенсифицирующего процессы перемешивания. Расчеты проводились в эйлерово-лагранжевой постановке, с учетом процессов испарения капель топлива. Результаты расчетов показывают, что течение на выходе из сопла обладает хорошей однородностью состава смеси и обеспечивает высокую степень испарения топлива на ранних стадиях течения.
|
