Numerische und thermochemische Methoden zur Analyse von Flugstromvergasern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2014
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 6, Energietechnik ; 613 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVI, 158 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS VII
1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 1
2 GRUNDLAGEN DER VERGASUNG 7
2.1 UEBERBLICK 7
2.2 CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE TEILSCHRITTE 8
2.3 FLUGSTROMVERGASER 10
2.3.1 BAUFORMEN VON FLUGSTROMVERGASERN 11
2.3.2 BETRIEBSBEDINGUNGEN 14
3 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN 16
3.1 BEWERTUNGSGROESSEN 16
3.1.1 KENNGROESSEN DER VERGASUNG 16
3.2 THERMODYNAMISCHES GLEICHGEWICHTSMODELL 17
3.2.1 BASIS UND ANNAHMEN 17
3.2.2 OPTIMIERUNG DER PROZESSBEDINGUNGEN 20
3.3 MATHEMATISCHE MODELLBILDUNG 21
3.3.1 ALLGEMEINE TRANSPORTGLEICHUNGEN 22
3.3.2 MODELLIERUNG TURBULENTER STROEMUNGEN 23
3.3.2.1 K
-E
-MODELL 26
3.3.2.2 REALIZABLE-K
-E
-MODELL 27
3.3.2.3 REYNOLDS-SPANNUNGS-MODELL 27
3.3.3 EULER-LAGRANGE-ANSATZ 28
3.3.4 TURBULENZMODELLIERUNG IM WANDBEREICH 30
3.3.5 MODELLIERUNG DER WAERMEUEBERTRAGUNG 31
3.3.6 MODELLIERUNG REAKTIVER STROEMUNGEN 33
3.3.6.1 MODELLIERUNG REAKTIONSKINETISCH KONTROLLIERTER
REAKTIONSSYSTEME 34
3.3.6.2 MODELLIERUNG MISCHUNGSKONTROLLIERTER
REAKTIONSSYSTEME 34
3.3.7 MODELLIERUNG DER PYROLYSE 36
3.3.8 MODELLIERUNG DER GAS-FESTSTOFF-REAKTIONEN 39
3.3.8.1 KINETIK-/DIFFUSIONS-MODELL 40
3.3.8.2 SHRINKING-CORE-MODELL 41
3.3.8.3 INTRINSISCHES MODELL 43
4 VERGLEICH UND VALIDIERUNG VON TEILMODELLEN 50
4.1 STRAHLUNGS-ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN VON VERGASUNGSPRODUKTGASEN 50
4.1.1 VERGLEICH EWBM MIT LBL 50
4.1.2 VERGLEICH EWBM UND WSGGM MIT NBM 52
4.2 MODELLIERUNG HETEROGENER GAS-FESTSTOFF-REAKTIONEN 58
4.2.1 EXPERIMENTELLE BASISDATEN 58
4.2.2 DURCHFUEHRUNG DER VALIDIERUNG UND ERGEBNISSE 62
4.2.2.1 MODELLE FUER GAS-FESTSTOFF-REAKTIONEN 62
4.2.2.2 REAKTIONSSCHEMATA ZUR FLUECHTIGENVERBRENNUNG 66
4.2.2.3 VERGASUNGSPRODUKTE IN ABHAENGIGKEIT VON KOHLEART 69
4.2.2.4 VERGASUNGSPRODUKTE IN ABHAENGIGKEIT VON
VERGASERHOEHE 72
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VI
4.3 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DER VALIDIERUNGSERGEBNISSE 74
5 PARAMETERANALYSEN ZUR PROZESSOPTIMIERUNG 76
5.1 PRODUKTGASZUSAMMENSETZUNG NACH DEM GLEICHGEWICHTSMODELL 76
5.1.1 VARIATION DER KOHLESORTE 81
5.1.2 VARIATION DES BETRIEBSDRUCKES 86
5.1.3 VARIATION DER VERGASUNGSTEMPERATUR 94
5.1.4 VARIATION DER VERLUSTLEISTUNG 99
5.1.5 VARIATION DER VORTROCKNUNG BEI KOHLE B
4
104
5.2 NUMERISCHE STROEMUNGSSIMULATION VON VERGASEREIGENSCHAFTEN 107
5.2.1 UNTERSUCHUNGEN IM REFERENZZUSTAND 108
5.2.1.1 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DEN REFERENZZUSTAND 108
5.2.1.2 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE IM REFERENZZUSTAND 111
5.2.2 VARIATION DER VERGASERHAUPTABMESSUNGEN 117
5.2.2.1 VARIATION DER HOEHE BEI KONSTANTEM DURCHMESSER 117
5.2.2.2 VARIATION DES DURCHMESSERS BEI KONSTANTER HOEHE 120
5.2.2.3 VARIATION DES H/D-VERHAELTNISSES BEI KONSTANTEM
VOLUMEN 122
5.2.2.4 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DES EINFLUSSES DER
VERGASERHAUPTABMESSUNGEN 125
5.2.3 VARIATION DER BRENNER-DRALLZAHL 127
5.2.4 EINFLUSS VON BRENNERDRALLZAHL UND HAUPTABMESSUNGEN AUF
UMSATZ UND PRODUKTGASZUSAMMENSETZUNG 129
5.2.5 NICHTADIABATER BETRIEB 131
5.2.6 TEILLASTBETRIEB 135
6 ZUSAMMENFASSUNG 138
7 ANHANG 142
7.1 ZUR MODELLIERUNG OPTISCHER ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN 142
7.1.1 MODELLIERUNG DES ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN NACH DEM WEIGHT
SUM OF GRAY GASES MODEL (WSGGM) 142
7.1.2 MODELLIERUNG DES ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN NACH DEM
EXPONENTIAL WIDE BAND MODEL (EWBM) 143
7.1.2.1 KONSTANTEN FUER DAS EWBM 149
7.2 MODELLKONSTANTEN 150
8 LITERATURVERZEICHNIS 151
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