Analiza wpływu zjawisk przepływowych na proces spalania nienormatywnych paliw gazowych zawierających związki azotu
[ 1 ] Instytut Energetyki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Energetyki Cieplnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Analysis of flow influence on combustion process of non-normative gaseous fuels with fuel-bound nitrogen
polish
- amoniak
- płomienie wirowe
- CFD
- kinetyka reakcji
- ammonia
- swirl flames
- CFD
- reaction kinetics
PL W pracy przedstawiona została analiza procesu spalania paliw gazowych charakteryzujących się znaczącym udziałem amoniaku. Przeprowadzone badania dotyczyły wpływu parametrów początkowych procesu spalania, ukształtowania przepływu w strefie reakcji na udział tlenku azotu w produktach przy spalaniu paliw gazowych z amoniakiem. Dla kinetycznych płomieni wirowych oraz bez zawirowania wyznaczono skład spalin oraz wartości temperatur w bliskości ściany komory spalania, zmierzono rozkład temperatury, stężenia CO oraz NO wewnątrz komory spalania. Przeanalizowano metody modelowania procesu spalania kinetycznych mieszanek ubogich oraz emisji związków toksycznych powstałych w wyniku spalania paliw ze znaczącym udziałem amoniaku. Określono zakresy stosowalności wybranych mechanizmów kinetyki reakcji do modelowania emisji tlenków azotu. Wykazano skuteczność modelowania emisji za pomocą sieci reaktorów chemicznych, która została zaprojektowana w oparciu o dane eksperymentalne oraz numeryczne.
EN This dissertation presented an analysis of a combustion process of gaseous fuels characterized by a significant share of ammonia. The research was focused on the influence of initial parameters of the combustion process, formation of flow and reaction zones on the emission of nitrogen oxide formed during the combustion of ammonia. The composition of flue gases and temperatures near the combustion chamber walls were measured for kinetic swirl flames and jet flames. The results were completed with measured profiles of the temperature, CO, and NO inside the combustion chamber. An analysis of modeling methods was conducted for the lean flames and the emission of toxic compounds resulting from the combustion of fuels with a significant share of ammonia. Application ranges of selected kinetic reaction mechanisms were determined for modeling nitrogen oxide emissions for considered mixtures. The effectiveness of emission modeling using a chemical reactor network, which was designed based on experimental and numerical data, was also demonstrated.
152
engineering and technical sciences
mechanical engineering
DrOIN 2252
public
Paweł Ocłoń
Kraków, Polska
31.03.2023
polish
public
Małgorzata Wilk
Kraków, Polska
27.03.2023
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
18.04.2023
Rada Dyscypliny Inżynieria Mechaniczna Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: inżynieria mechaniczna