Rychlostní součinitele plynových trysek nízkoemisního hořáku

Abstract

Mezi základní komponenty nízkoemisních hořáků patří palivové trysky, jejichž funkcí je distribuce paliva do spalovací komory. Jedním z ukazatelů kvality trysky je tzv. rychlostní součinitel, který vyjadřuje, s jakou účinností dokáže tryska přeměnit tlakovou energii paliva na energii kinetickou, jež je daná výtokovou rychlostí plynu. Tématem závěrečné práce bylo zjišťovat tyto rychlostní součinitele s využitím počítačového modelování proudění ve studentské verzi programu Ansys Fluent. Výpočet byl vyladěn na referenční geometrii a následně aplikován na další geometrie trysek, přičemž tyto geometrie byly jak rovinné, tak prostorové. Výsledky jsou srovnány s dostupnými experimentálními daty. Mezi hlavní přínosy této práce patří především porovnání dvou metod pro modelování proudění (Scalable Wall Function a Enhanced Wall Treatment) a vytvoření metodiky výpočtu pro úlohy tohoto typu. Výsledky prezentované v této práci mohou být využity pro další studium plynových trysek jak z pohledu výpočtového, tak experimentálního.Nozzles belong to the main parts of a low-NOx gas burner. Their purpose is to transport fuel into a combustion system. One way of judging a quality of a nozzle is to define its discharge coefficient. It expresses an efficiency of energy conversion – from pressure to kinetic energy. In this thesis the discharge coefficients of several nozzles were established, using Ansys Fluent software for computer simulation. A calculation was tuned to a reference geometry and then applied to other geometries of nozzles, which were both planar and spatial. Numerically obtained data were compared with experimental data. The benefits of this thesis are comparism of two main methods of flow modelling (Scalable Wall Function and Enhanced Wall Treatment) and formulation of a calculation methodology for this type of physical problem. The results provided by this thesis might be used for both another study and experimental research.