สมดุลความร้อนในของแข็งกำไร Enthalpy ของของแข็งในปริมาณที่ควบคุม = รุ่นความร้อนจากปฏิกิริยา + การสูญเสียความร้อนโดยการระเหย + แลกเปลี่ยนความร้อนที่มีบน / ควบคุมระดับเสียงที่ลดลง + การแลกเปลี่ยนความร้อนกับเฟสก๊าซสมการ(1) เต็มขนาด ภาพ (<1 K) สมดุลความร้อนในเฟสก๊าซกำไร Enthalpy เฟสก๊าซในปริมาณที่ควบคุม = รุ่นความร้อนจากปฏิกิริยา + แลกเปลี่ยนความร้อนกับของแข็งสมการ(2) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) เตียงประกอบด้วย ความชื้นถ่าน, สารระเหยและเถ้า มวลของเตียงและความร้อนเฉพาะที่มีการคำนวณดังนี้สมการ (3) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการ (4) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการตัวเลขสำหรับของแข็งโดยสมมติว่าค่าคงที่ความร้อนที่เฉพาะเจาะจงสำหรับช่วงอุณหภูมิ จำกัด รูปแบบ discretized ของสมการสมดุลความร้อนสำหรับของแข็งคือสมการ(5) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการ (6) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ตัวเลข สมเฟสก๊าซในขณะที่ผลกระทบของอุณหภูมิที่มีความร้อนที่เฉพาะเจาะจงของเฟสก๊าซไม่สามารถปฏิเสธ ดังนั้นเอนทัลปีของก๊าซและความสมดุลความร้อนของก๊าซที่มีการคำนวณดังนี้สมการ (7) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการ (8) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม ( <1 K) สมการ (9) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมดุลมวลโดยรวมปริมาณการควบคุมของเตียงเป็นดังนี้สมการ (10) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) รายละเอียดของข้อตกลงที่ ในสมการข้างต้นเช่นเดียวกับคุณสมบัติทางกายภาพสำหรับปริมาณควบคุมได้อธิบายไว้ในส่วนต่อไปนี้ สม,,,, และมีการแก้ไขไปพร้อม ๆ กันโดยวิธีบูรณาการออยเลอร์ [19]. การถ่ายเทความร้อนในเตียงกลไกการถ่ายเทความร้อนในการเผาไหม้เตียงมีการระบุไว้ในตารางที่ 3 การนำและการฉายรังสีเป็นโหมดหลักของการถ่ายโอนพลังงานจาก ร้อนกับอนุภาคที่อยู่ใกล้เคียง การฉายรังสีที่มีบทบาทสำคัญในการจุดไฟเผาไหม้และยั่งยืนในเตียง รูปแบบที่สองฟลักซ์ (ชูสเตอร์-Schwarzschild ประมาณ) ถูกจ้างมาเพื่อคาดการณ์การถ่ายเทความร้อนรังสีในเตียง [20] ในขณะที่พารามิเตอร์ทางกายภาพของเตียงต้องตั้งสมมติฐานพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมสำหรับบรรจุเตียงไม่ได้กำหนดไว้อย่างถูกต้องเลย เมื่ออนุภาคจะจัดในตารางปกติดังแสดงในรูป 5 ส่วนของรังสีที่ส่งผ่านชั้นของอนุภาคที่สามารถสันนิษฐานว่าจะเป็นส่วนโมฆะ FV ของเตียง โดยการแนะนำสมมติฐานที่ไม่มีการกระเจิง (σs = 0), ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมจะอยู่ที่ประมาณ: สมการ (11) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ประมาณนี้มีข้อ จำกัด ว่าวัสดุที่เตียงที่เกิดขึ้นจริงไม่ได้จัดเพื่อความนึกคิดและ ส่วนโมฆะสามารถเปลี่ยนเงินในขณะที่การเผาไหม้ แต่เมื่อเทียบกับวิธีการปกติโดยใช้การนำรังสีซึ่งเป็นที่แสดงมักจะเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิ cubed ที่ 20 และ 21, รุ่นนี้เป็นจริงมากขึ้นและมีเสถียรภาพสำหรับขั้นตอนการคำนวณ เงื่อนไขขอบเขตสำหรับการฉายรังสีที่ด้านบนและด้านล่างของเตียงคือสมการ (12) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการ (13) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) พาในเตียงที่ถูกจำลองเป็น สำหรับอนุภาคทรงกลมและความสัมพันธ์โดย Wakao Kaguei และถูกนำมาใช้ [17]. สมการ (14) Nu = 2 + 1.1Re0.6Pr1 / 3 ตาราง 3. กลไกการถ่ายเทความร้อนถือว่าในการสร้างแบบจำลองของที่พักรถรับส่งจากกลไกที่เกี่ยวข้องสมการนำภาพขนาดเต็ม (<1 K) (15) พาขนาดภาพเต็มรูปแบบ (<1 K) (16) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (17) ชูสเตอร์-Schwarzschild ประมาณ: รังสีภาพขนาดเต็ม (<1 K) (18) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ตารางที่ตัวเลือกการดูดซึมรังสีอนุภาคเตียง. รูป 5. การดูดซึมรังสีอนุภาคเตียงรูปที่ตัวเลือกการระเหยและการเกิดปฏิกิริยาในเตียงระเหยของความชื้นจากอนุภาคที่เป็นรูปแบบที่ใช้การถ่ายโอนมวลไหลเวียนระหว่างขั้นตอนที่เป็นของแข็งและก๊าซด้วย[17]: สมการ (19) ภาพขนาดเต็ม ( <1 K) ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลเป็นรูปแบบโดยใช้การเปรียบเทียบกับการพาความร้อนส่วน [17]: สมการ (20) Sh = 2 + 1.1Re0.6Sc1 / 3 ความเข้มข้นของความชื้นที่พื้นผิวของอนุภาคที่ถูกสันนิษฐานว่าจะเป็นความอิ่มตัวของสี สภาพที่อุณหภูมิของเตียง หลังจากที่มีความชื้นระเหยกระบวนการของความร้อนขึ้น, ไพโรไลซิและปฏิกิริยาตาม รุ่นปัจจุบันรวมถึงการไพโรไลซิ, การเผาไหม้ถ่านเผาไหม้ที่มีความผันผวนและการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์; วิธีนี้ช่วยลดความยุ่งยากซับซ้อนและรูปแบบ adopts จลนศาสตร์ปฏิกิริยาทั่วโลกสำหรับความเรียบง่ายตามที่แสดงในตารางที่ 4 อัตราการบริโภคความร้อนหรือรุ่นโดยการระเหยหรือการเกิดปฏิกิริยาจะถูกคำนวณโดยใช้: สมการ (27) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ตาราง 4 สรุปรุ่นปฏิกิริยาที่ใช้ในรุ่นปัจจุบันปฏิกิริยา (อ้างอิง) กลไกสมการไพโรไลซิไม้(Blasi [10]) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (21) ภาพขนาดเต็ม ( <1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (22) การเผาไหม้ Char (สมิ ธ [9]) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (23) KR = 2.3Tp ประสบการณ์ (-11100 / TB) (24) ปฏิกิริยาระเหย (Siminski et al. [22]) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (25) การเผาไหม้ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ (Bartok และ Sarofim [23]) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) (26) ตัวเลือกตารางคุณสมบัติทางกายภาพในขณะที่การเผาไหม้ในเงินเตียงคุณสมบัติทางกายภาพของเตียงยังเปลี่ยนแปลง การสูญเสียของมวลในผลของเตียงในความสูงที่ลดลงปริมาณการควบคุมของเตียงเช่นเดียวกับการลดลงของพื้นที่ผิวสำหรับการถ่ายโอนความร้อนและปฏิกิริยาทางเคมี การหดตัวของปริมาณการควบคุมของเตียงที่เป็นรูปแบบโดยใช้ [3]: สมการ (28) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) สมการ (29) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) พื้นที่ผิวเป็นตัวแปรที่สำคัญไม่ได้ เฉพาะสำหรับปฏิกิริยา แต่ยังสำหรับการถ่ายเทความร้อนและมวล ในการศึกษาปัจจุบันพื้นที่ผิวภายนอกของอนุภาคที่เป็นรูปแบบดังต่อไปนี้ [3]: สมการ (30) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ที่พื้นที่ผิวเริ่มต้นในการควบคุมระดับเสียงที่ Sini ที่คำนวณได้จาก [8]: สมการ (31) ภาพขนาดเต็ม (<1 K) ปริมาณความร้อนที่เฉพาะเจาะจงของสายพันธุ์ต่างๆที่แสดงในตารางที่ 5. สำหรับความเรียบง่ายที่ความร้อนที่เฉพาะเจาะจงของของแข็งถูกสันนิษฐานว่าจะเป็นอิสระจากอุณหภูมิ แต่ความร้อนที่เฉพาะเจาะจงของก๊าซขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความสัมพันธ์ครั้งแรกที่ถูกนำมาใช้เพื่อ ในขณะที่ความร้อนที่เฉพาะเจาะจงของสายพันธุ์ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะของเฟสก๊าซ (CO และสารระเหย) ได้รับการสันนิษฐานว่าจะเป็น 1100 J / kg K (ความร้อนจำเพาะของอากาศที่ 800 K). ตาราง 5. เหล็กเส้นเฉพาะส่วนประกอบของของแข็งและ เฟสก๊าซวัสดุแข็งเฟสก๊าซเฟสไม้แอชน้ำCO2 N2 O2 H2O ความร้อนเฉพาะ (J / kg K) 2400 800 4200 980 + 0.2 ตา 854.7 + 0.2178 T 1666 + 0.622 T 708 + 0.4789 T [K]. ตารางตัวเลือกผลและอภิปรายพฤติกรรมเตียงทั่วไปแสดงในรูป 6 ซึ่งแสดงให้เห็นอุณหภูมิที่วัดแปดพอร์ตพล็อตกับเวลา เมื่อน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกนำเข้าสู่เตาเผาที่มีอุณหภูมิประมาณ 850 องศาเซลเซียสด้านบนของเตียงมีการสัมผัสกับรังสีทันทีจากห้อง เป็นขั้นตอนแรกที่ด้านบนของเตียงจะมีความร้อนและความชื้นระเหย หลังจากที่ล่าช้าเวลาที่แน่นอนสำหรับความร้อนขึ้นและการระเหยอนุภาคไม้เริ่มต้นที่จะ pyrolyze และเพื่อตอบสนองในก๊าซและขั้นตอนที่เป็นของแข็ง อุณหภูมิท้องถิ่นในเตียงที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วประมาณ 1,000 องศาเซลเซียสซึ่งบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาเคมีดำเนินการอย่างรวดเร็ว แม้ว่าอุณหภูมิของพอร์ตการวัดแรก (G2-ดูรูปที่. 2) อยู่ในระดับสูงพอร์ตอีก 5 ซม. ออกไป (G3) สามารถเข้าพักที่อุณหภูมิต่ำ เพราะนี่คือเตียงมีการนำความร้อนต่ำและอากาศเย็นตัวลงอย่างต่อเนื่องเตียง ในขณะที่โซนปฏิกิริยาแพร่กระจายอยู่บนเตียงที่ต่ำกว่าอุณหภูมิของพอร์ตต่อไปจะเริ่มขึ้น อุณหภูมิเหล่านี้ได้ถูกจัดลงในแผนที่เส้นในรูป 7. นี้แสดงให้เห็นพื้นที่แคบ ๆ ของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วเป็นตัวแทนของโซนปฏิกิริยา รูปทรงทดลองในรูป 7A แสดงรูปแบบขั้นตอนสำหรับโซนปฏิกิริยาเพราะจำนวน จำกัด ของพอร์ตการวัด เห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยาหรือโซนเปลวไฟลงไปทางด้านล่างของเตียงที่ความเร็วคงที่ เมื่อเปลวไฟถึงด้านล่างปฏิกิริยาไม่มากเกิดขึ้นและเถ้าที่เหลือจะระบายความร้อนด้วยอากาศที่เข้ามา ในขณะที่เปลวไฟแพร่กระจายเข้ามาในส่วนล่างของเตียงนอนปริมาณที่ลดลงเนื่องจากการสูญเสียของมวล ความสูงของเตียงที่ถูกสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าผ่านทางพอร์ตการวัดและเพื่อเป็นตัวอย่าง; มันยังแสดงให้เห็นในรูปที่ 7a การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิชั่วคราวสำหรับแต่ละพอร์ตจำลองวัดได้ดีพอสมควรโดยรูปแบบตัวเลข คำนวณอุณหภูมิสูงสุดและอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในรูป 6b ตกลงที่น่าพอใจกับผลการทดลองในรูป 6a
การแปล กรุณารอสักครู่..
