Лабораторная работа №3: CFD-моделирование горения метана в ANSYS Fluent

Лабораторная работа № 3 CFD-моделирование горения метана в среде
потока воздуха с помощью программного продукта ANSYS Fluent
Цель работы: моделирование горения метана в среде потока воздуха в
ANSYS Fluent, исследование калориметрических характеристик процесса
горения.
Вариа
нт
uCH4, м/c
uв-х,
м/c
tCH4, oC
71
0,33
32
tв-х, oC
284
Генерация расчетной сетки в ANSYS Meshing.
На левой панели переходим во вкладку Results – Graphics, двойным
щелчком левой кнопки мыши выбираем вид представления результатов в
виде контуров Contours. Нам нужен контур температуры – Temperature, для
отображения нажимаем Save/Display.
Контур температуры
Для того чтобы посмотреть среднюю температуру на выходе из камеры
сгорания, на панели инструментов слева во вкладке Results Reports
двойным щелчком левой кнопки мыши выберем Surface Integrals – Report
Type – Vertex Average, Field Variable – Temperature – Total Temperature –
Outlet – Compute, снизу в диалоговом окне высветится значение средней
температуры в кельвинах .
Далее переходим в меню Chart – Name – temperature – OK. Data Series –
Location – Line, X axis – Variable – X, Y axis – Variable Temperature
нажимаем Apply (рис. 3.20) – получаем график температуры.
График температуры
Аналогично строим график по концентрации метана Chart – Name –
Concentration – OK. Data Series – Location – Line, X axis – Variable – X, Y
axis – Variable – CH4 Mass Fraction – Apply
График концентрации метана
Строим контур концентрации метана, переходим во вкладку Contours в
меню верхней панели, далее Locations – Periodic 1, Variable – CH4 Mass
Fraction (рис. 3.23). Данные, полученные в ходе модели- 60 рования, можно
сравнить с реальной моделью, например, пламенем горелки. Аналогичным
образом можно построить контур по концентрации кислорода, водяных
паров и диоксида углерода (O2. Mass Fraction, H2O. Mass Fraction, CO2.
Mass Fraction).
Контур концентрации Н2O
График концентрации Н2O
Контур концентрации O2
График концентрации O2
Контур концентрации CO2
График концентрации CO2
Вывод:В ходе данной работы смоделировали горения метана в среде
потока воздуха в ANSYS Fluent, а также исследовали калориметрические
характеристики процесса горения. В ходе лабораторной работы был
построен графики и контуры концентрации метана, H2O, CO2 и O2.