Dokumentace k výpočtovému software pro simulaci roštového spalování

Documentation for computational software for the simulation of grate combustion in general configuration

report

cs

Zpráva popisuje softwarový nástroj GRATECAL WTE 1.5D, který slouží k numerickému řešení spalování tuhých paliv v roštových kotlech. Formou uživatelské příručky k programu je zde popsána procedura instalace a spuštění spolu s popisem prostředí (grafického rozhraní) a propojení s komerčním CFD softwarem Ansys Fluent. Program může být spuštěn buď ve verzi s grafickým rozhraním, nebo v konzolové verzi, která je primárně určena pro provázané simulace s externí CFD aplikací. Výstupem programu GRATECAL s GUI jsou především grafická znázornění průběhů veličin jako teplota, koncentrace látek, průtok a postup čel sušení, pyrolýzy a oxidace koksu. Obecně se jedná buď o časové průběhy v konkrétním bodě, nebo profil veličin po výšce lože v diskrétním čase. Naproti tomu výstupem konzolové verze programu (bez GUI) jsou profily veličin pouze na výstupu z lože a to v podobě hodnot zapsaných do textových souborů. Tyto výsledky je možné načíst do externí CFD aplikace pro účely provázané simulace v celém roštovém kotli. V případě provázání s modelem ve Fluentu se o načítání starají UDF, jejichž implementace a použití jsou ve zprávě rovněž popsány.

Zpráva popisuje softwarový nástroj GRATECAL WTE 1.5D, který slouží k numerickému řešení spalování tuhých paliv v roštových kotlech. Formou uživatelské příručky k programu je zde popsána procedura instalace a spuštění spolu s popisem prostředí (grafického rozhraní) a propojení s komerčním CFD softwarem Ansys Fluent. Program může být spuštěn buď ve verzi s grafickým rozhraním, nebo v konzolové verzi, která je primárně určena pro provázané simulace s externí CFD aplikací. Výstupem programu GRATECAL s GUI jsou především grafická znázornění průběhů veličin jako teplota, koncentrace látek, průtok a postup čel sušení, pyrolýzy a oxidace koksu. Obecně se jedná buď o časové průběhy v konkrétním bodě, nebo profil veličin po výšce lože v diskrétním čase. Naproti tomu výstupem konzolové verze programu (bez GUI) jsou profily veličin pouze na výstupu z lože a to v podobě hodnot zapsaných do textových souborů. Tyto výsledky je možné načíst do externí CFD aplikace pro účely provázané simulace v celém roštovém kotli. V případě provázání s modelem ve Fluentu se o načítání starají UDF, jejichž implementace a použití jsou ve zprávě rovněž popsány.

Computational software GRATECAL WTE 1.5D is described in the report. The computational tool serves to numerically solve grate combustion of solid fuels. The report takes a form of a user guide to install, launch and work with the software including coupling with the commercial CFD softwrae Ansys Fluent. There are two versions of the software, one of which is a stand-alone application with a graphical user interface, while the other one without the GUI is intended for a coupled simulation using an external CFD software. The user interfaces of both versions are described in detail. Through graphical tools, temperature, concentrations (of both gas and solid species), flow field as well as the propagation of drying, devolatilization and char oxidation reaction fronts can be viewed along the bed height or as time-dependent profiles at a specified position in the bed. A console version of the software saves profiles of solution variables at the bed top into separate data files, that can be read in a coupled external CFD software. In case Ansys Fluent is used, the procedure of coupling the computational models and reading the data files is managed by User Defined Functions. The usage of the functions is also covered by the report.

spalování, rošt, tuhá paliva, CFD, software

combustion, grate, solid fuels, CFD, software

19.01.2016

VUT v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ústav procesního inženýrství

Brno

1–41

41