Numeričke simulacije pneumatskog transporta letećeg pepela iz termoelektrane koristeći OpenFOAM

Apstrakt

U radu je prikazan numerički proračun pada pritiska pri pneumatskom transportu letećeg pepela iz termoelektrane. Cilj istraživanja je verifikacija razvijenog modela upoređivanjem numeričkih rezultata sa merenjima pritiska duž cevovoda. Numerički model je razvijen na osnovu obimnih eksperimentalnih istraživanja sprovedenih na sistemu pneumatskog transporta pepela kolubarskog lignita, velikog kapaciteta i velike dužine. Ojler-Ojlerov pristup omogućava sveobuhvatno istraživanje složenih pojava pri pneumatskom transportu, uzimajući u obzir dvofaznu prirodu sistema i pružajući mogućnost sagledavanja ponašanje čestica, pada pritiska i drugih ključnih parametara. Formiranje mreže za Ojler-Ojlerove simulacije u OpenFOAM-u predstavlja složen proces, što uključuje definisanje računskog domena, generisanje odgovarajuće mrežne strukture i postavljanje odgovarajućih graničnih uslova i za gasnu i za čvrstu fazu. Potrebno je pažljivo razmatranje da bi se što vernije predstavila geometrija i definisali svi parametri u pneumatskim transportnim sistemima. Ojler-Ojlerove numeričke simulacije pneumatskog transporta pepela u kosoj cevi su sprovedene u OpenFOAM-u, koristeći paket twoPhaseEulerFoam solver. Numerička mreža je formirana kao O-mreža za deonicu cevovoda dužine 90 m, prečnika 0,2604 m i nagiba od 1,885 °. Sve ćelije mreže su značajno veće od prečnika čestica pepela. Rezultati numeričkih simulacija u pogledu pada pritiska se veoma dobro slažu sa eksperimentalnim rezultatima za ispitivani slučaj. Iako je Ojler-Ojlerov model izutno složen u smislu definisanja graničnih uslova, pokazao se kao pouzdan za za razmatrani slučaj, odnosno za razmatrane uslove.