1388457477

78 Andrzej Szlęk

Rys.9.3. Porównanie obliczonej i zmierzonej struktury obszaru spalania dla

prędkości napływu powietrza w_a = 0,36m/s

Fig.9.3. Comparison of calculated (solid linę) and measured (points) com-

bustion zonę structure for the air uelocity w_a = 0,36m/s

Rysunki 9.1-9.3 świadczą o poprawności stworzonego modelu matematycznego. Uzyskano bardzo dobrą zgodność zarówno jakościową, jak i ilościową składu gazu oraz temperatury fazy stałej. Podobnie dobrą zgodność zaobserwować można na rys.9.4, na którym przedstawiono obliczoną i zmierzoną prędkość propagacji frontu spalania jako funkcję prędkości napływu powietrza. Rozbieżności w najgorszym przypadku wynoszą około 10%, co jest wartością bardzo satysfakcjonującą. Nieco gorsza jest jakościowa zgodność wyników, gdyż punkty pomiarowe wykazują nieco bardziej stromy przebieg funkcji Wf = /(w_a) w zakresie niższych wartości w_a oraz nieco łagodniejszy przebieg tej funkcji w zakresie wyższych wartości tego parametru.

a 10    Q20    0.30    0.40    0.50

Rys.9.4. Porównanie obliczonej i zmierzonej zależności prędkości spalania

od prędkości napływu powietrza

Fig.9.4. Comparison of calculated and measured reaction front yelocity as

a function of air yelocity

Dobra zgodność wyników obliczeń i pomiarów pozwala na prowadzenie analizy zjawisk zachodzących w złożu w oparciu o obliczenia numeryczne. Model umożliwia, między innymi, przeprowadzenie analizy wrażliwości, która jest praktycznie niemożliwa w badaniach eksperymentalnych. Ponadto obliczenia wolne są od przypadkowych błędów pomiarowych, które niejednokrotnie znacznie utrudniają analizę wyników.

9.2. Struktura obszaru spalania

Na rys.9.1-9.3 obserwuje się podobne tendencje w przebiegu krzywych. Zaobserwować można minimalne, ale jednak wyraźne przesunięcie między miejscem, w którym zaczyna rosnąć temperatura, a miejscem początku zmian udziałów składników w gazie. Innymi słowy wzrost temperatury 'wyprzedza¹ zmiany składu gazu. Świadczy to o tym, że paliwo nagrzewa się głównie dzięki przepływowi ciepła w fazie stałej, a nie poprzez konwekcyjny przepływ ciepła z fazy gazowej. Można zatem przypuszczać, że za prędkość przemiesz-