INFLUENCE OF GAS RADIATION MODELS ON OXY-COMBUSTION CHARACTERISTICS PREDICTIONS

INFLUENCE OF GAS RADIATION MODELS ON OXY-COMBUSTION CHARACTERISTICS PREDICTIONS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
MasterThesis.pdf

Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

تحديد طاقة الإشعاع الحراري يلعب دور مهم في عمل نماذج حساب الموائع الديناميكي (Computational Fluid Dynamic ) لأجهزة الإحتراق. من أجل ذلك، العديد من نماذج حساب الطاقة الإشعاعية للغاز تم تطويرها وإستخدامها. هذه النماذج تختلف في دقتها وتعقيداتها. في هذه الدراسة تم استخدام طريقة حساب الموائع الديناميكي (Computational Fluid Dynamic ) لعمل نموذج خاص لغلاية (مولد بخار) صناعية نموذجية بإستخدام ثلاث طرق للإحتراق، الطريقة الأولى بإستخدام الهواء (air-fuel combustion)، الطريقة الثانية بإستخدام الأوكسيجين بنسبة 21 % مع ثاني أكسيد الكربون بنسبة 79 % (OF21) والطريقة الثالثة بإستخدام الأوكسيجين بنسبة 27 % مع ثاني أكسيد الكربون بنسبة 73 % (OF27). تم إختبار وتقييم عدة نماذج لحساب الطاقة الإشعاعية للغاز وهي : Simple grey gas model ، Leckner model ، Perry model ، Weighted sum of grey gases model (WSGG) وExponential wide band model (EWBM). النموذج الأخير يعتبر النموذج المعيار في هذه الدراسة. أخيراً خصائص الإحتراق بالأوكسيجين تمت مقارنتها بخصائص الإحتراق بالهواء.

English Abstract

Determination of thermal radiation energy plays an important role in the Computational Fluid Dynamic (CFD) modeling of combustion devices. For this purpose, many gas radiation models have been developed and used. These models vary in their accuracy and complexity. In this study, CFD modeling of a typical industrial water tube boiler is conducted for three different combustion environments; air-fuel combustion (O2 @ 21 % Vol and N2 @79% Vol), OF21 (O2 @ 21 % Vol and CO2 @79% Vol) and OF27 (O2 @ 27 % Vol and CO2 @73% Vol). Simple grey gas model (SGG), Exponential wide band model (EWBM), Leckner model, Perry model and Weighted sum of grey gases model (WSGG) were examined and their influence on the results were evaluated. Among the models the exponential wide band model (EWBM) is the most accurate and is considered the benchmark model. Finally, the characteristics of oxyfuel combustion are compared to those of air-fuel combustion in this boiler.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Mechanical
Department: College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor: Ben Mansour, Rached
Committee Members: Habib, Mohamed and Said, Syed
Depositing User: RAJHI MOHA AHMAD (g200703570)
Date Deposited: 01 Jul 2012 12:25
Last Modified: 01 Nov 2019 15:35
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138665