Шаг 12: Energy Balances and Particle Reporting

Расчёт теплового потока через границы области.

Report $\rightarrow$ Fluxes...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/coal-report-heatfluxes.ps} \end{figure}$

(a)

Выберите Total Heat Transfer Rate (Полная степень теплопередачи) под надписью Options (Опции).

(b)

Под надписью Boundaries (Границы) выберите зоны pressure-outlet-6, velocity-inlet-2, velocity-inlet-8, и wall-7.

(c)

Нажмите Compute (Расчёт).

Замечание:

Положительный тепловой поток говорит о том, что тепло подводится к области и наоборот. В реагирующих течениях тепловой отчёт использует полную энтальпию (явную теплоту (теплосодержание) и теплоту образования химических соединений). Здесь, сетевой небаланс полной энтальпии (порядка 14 kW) говорит о увеличении полной энтальпии из дискретной фазы.

Расчёт теплопереноса между дискретной и газовой фазами.

Report $\rightarrow$ Volume Integrals...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/coal-report-volsources.ps} \end{figure}$

(a)

Выберите Sum (Сумма) под надписью Options (Опции).

(b)

Выберите Discrete Phase Model... и DPM Enthalpy Source (DPM источник энтальпии) в списке под надписью Field Variable (Переменная поля).

(c)

Выберите fluid-1 под надписью Cell Zones (Зоны ячеек).

(d)

Нажмите Compute (Расчёт).

Полный перенос энтальпии к дискретной фазе от газовой составляет порядка -13.4 kW, как и ожидалось по отчёту для границ области. Это говорит о увеличении энтальпии газовой фазы за счёт выхода летучих из твёрдой фазы и сгорания кокса.

Получение общего отчёта по траекториям частиц.

Общий отчёт по модели дискретной фазы даёт детальную информацию о времени прохождения частиц (particle residence time), тепло- и массопереносе между газовой и дискретной фазами, а также о выходе летучих и конверсии кокса (для горючих веществ).

Display $\rightarrow$ Particle Tracks...

(a)

Выберите Summary под надписью Report Type (Тип отчёта).

(b)

Выберите injection-0.

(c)

Нажмите Track.

FLUENT выведит отчёт в консоли. (Вы можете записать отчёт в файл выбрав File под надписью Report to (Отчёт в)).

(d)

Вид отчёта в консоли:

DPM Iteration ....

num tracked = 100, escaped = 0, aborted = 0, trapped = 0, evaporated = 0, incomp

 Fate                Number           Elapsed Time (s)                       Inj
                                    Min        Max        Avg    Std Dev        
 ----                ------  ---------- ---------- ---------- ---------- -------
 Escaped - Zone 6       100   2.574e-01  5.153e-01  3.317e-01  5.311e-02     inj

                 (*)- Mass Transfer Вывод -(*) 

 Fate                     Mass Flow (kg/s)
                        Initial      Final     Change
 ----                ---------- ---------- ----------
 Escaped - Zone 6     1.000e-01  7.999e-03 -9.200e-02

                 (*)- Energy Transfer Вывод -(*) 

 Fate                     Heat Content (W)
                        Initial      Final     Change
 ----                   ---------- ---------- ----------
 Escaped - Zone 6    -3.712e+03  9.849e+03  1.356e+04

                 (*)- Combusting Particles -(*) 

 Fate                  Volatile Content (kg/s)        Char Content (kg/s)    
                        Initial      Final   %Conv     Initial      Final   %Conv
 ----                ---------- ---------- -------  ---------- ---------- -------
 Escaped - Zone 6     2.800e-02  0.000e+00  100.00   6.400e-02  0.000e+00  100.00

Отчёт показывает что среднее время прохождения частиц составляет 0,33 секунд. Выход летучих и конверсия кокса происходят в области на 100 %.