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旋回流燃焼炉冷間シミュレーション

概要:

・この問題は Weber et al (Int.J. Heat and Fluid Flow, Vol.11, No.3, p225 (1990)) の研究炉内の2次元軸対称系、乱流等温旋回流定常計算である
・計算の主な目的は、旋回流に対して、スタッガード格子でのBFC運動量方程式と乱流モデルの検証である
・この計算はSCRSを産業炉の旋回ガス燃焼用に拡張するための準備である

要点:

・解析対象は、直径0.19mの剛体回転渦ジェネレータと拡大率2の20度円錐バーナー、 直径0.44mの円筒型炉から成る
・レイノルズ数は約50,000、流入境界におけるスワール比は0.75、乱流強度は少し低く、1% である
・流れは、最近開発されGROUNDへ加えられた、旋回流を持つ2次元BFCスタッガード格子での運動方程式を解く機能を使って計算された
・乱流はChen and Kim [1987] のK-ε2方程式乱流モデルを使用した
・長さ4mの計算領域を、半径方向に28セル、軸方向に82セルに分割して計算した

結果:

炉入口における計算格子の拡大図

mrmA.gif (6646 バイト)

速度ベクトル

mrmB.gif (9409 バイト)

圧力コンター図

mrmC.gif (6161 バイト)

軸方向速度プロファイル(Z=0.19m)

mrmH.gif (4191 バイト)

軸方向速度プロファイル(Z=0.34m)

mrmG.gif (4298 バイト)

軸方向速度プロファイル(Z=0.45m)

mrmF.gif (4142 バイト)

軸方向速度プロファイル(Z=0.58m)

mrmE.gif (4036 バイト)

軸方向速度プロファイル(Z=0.75m)

mrmD.gif (4144 バイト)

旋回流燃焼炉冷間シミュレーション

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