Modelowanie zjawisk przepływowo cieplnych w rurach ekranowych komór paleniskowych kotłów na parametry nadkrytyczne : rozprawa doktorska = [Modelling of heat and flow phenomena in combustion chamber ... więcej

Modelowanie zjawisk przepływowo cieplnych w rurach ekranowych komór paleniskowych kotłów na parametry nadkrytyczne : rozprawa doktorska = [Modelling of heat and flow phenomena in combustion chamber waterwalls tubes of boilers for supercritical steam parameters] / Marzena Nowak-Ocłoń. – Kraków, 2016. – 81 s. : rys., tab., wykr. – Politechnika Krakowska. Wydział Mechaniczny. – Promotor: dr hab. inż. Wiesław Zima, prof. PK. – Bibliogr. 55 poz., Streszcz., Summ.

W ramach pracy doktorskiej zaproponowano modele matematyczne pozwalające na symulację nieustalonych procesów wymiany ciepła w rurach ekranowych kotłów na parametry nadkrytyczne. Modele te pozwalają ... więcej

W ramach pracy doktorskiej zaproponowano modele matematyczne pozwalające na symulację nieustalonych procesów wymiany ciepła w rurach ekranowych kotłów na parametry nadkrytyczne. Modele te pozwalają na obliczanie przebiegów temperatury, ciśnienia oraz strumienia masy czynnika roboczego oraz przebiegu temperatury ścianki rury ekranowej z płetwami w wybranych przekrojach.
Zaproponowane modele matematyczne uwzględniają jednowymiarowe (1D) równania bilansowe zapisane dla czynnika roboczego oraz dwuwymiarowe (2D) równanie nieustalonego przewodzenia ciepła dla ścianki rury ekranowej kotła wraz z żebrami. Model ten (1D/2D) zastosowano następnie do wyznaczenia przebiegu temperatury pary na wylocie z rur ekranowych komory paleniskowej kotła na nadkrytyczne parametry pary, pracującego w jednej z krajowych elektrowni i porównano z przebiegiem zmierzonym tej temperatury dla stanu ustalonego. Otrzymano w pełni zadowalającą zgodność wyników obliczeń i pomiarów.
Proponowany w pracy model wykorzystany może być np. podczas obliczeń konstrukcyjnych ekranów komór paleniskowych kotłów, jak również do bieżącej kontroli temperatury w górnych odcinkach rur ekranowych, gdzie istnieje realne niebezpieczeństwo ich przegrzewania. Ponadto stanowić może istotny element symulatorów bloków energetycznych.

A dissertation proposes the mathematical models allowing the simulation of transient heat transfer processes in the waterwall tubes of boilers on supercritical parameters. The proposed models enable the ... więcej

A dissertation proposes the mathematical models allowing the simulation of transient heat transfer processes in the waterwall tubes of boilers on supercritical parameters. The proposed models enable the calculation of the working fluid temperature, pressure, and mass flow histories, as well as the temperature of the tube wall in selected sections.
In the proposed model fluid domain is simulated as one-dimensional (1D) while waterwall tube with fins domain is analyzed as two (2D). The proposed 1D/2D model is used to determine the histories of steam temperature at the outlet of the combustion chamber for the boiler working in one of the Polish supercritical power plants. The computational results are compared with the measured outlet temperature (for steady-state conditions), and a good agreement between the model results and measurements is reached.
The model can be used e.g. in the design calculations of combustion chamber waterwalls, as well as for the current temperature control in the upper sections of waterwall tubes, where a danger of wall overheating may occur. Also, the model may constitute an important element of power units simulators.