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事例紹介 熱・流体解析


流体解析例題 No.8

燃焼シミュレーション解析

■解析内容分類

定常
2次元
円筒座標
オブジェクト個数=少
燃焼問題
燃焼シミュレーション解析

■解析目的

筒型燃焼器におけるメタンガスの乱流予混合燃焼をシミュレートする。

■解析条件

構造材質 燃焼器形状 半径21[cm]×厚さ275[cm]の円筒
流入ガス組成 メタン(CH4)・空気
流入ガス速度 内側27.2[m/s]、外側6.4[m/s]
流入ガス温度 300[K]
系圧力 1[bar]
燃焼反応式 2CH4+02 --> 2CO+4H2
2CO+O2 --> 2CO2
2H2+02 --> 2H2O2
境界条件 流入部:同心円状に2個所からCH4と空気を流入
流出部:圧力を1[bar]に規定
温度:300[K]に固定
容器壁面:断熱
燃料:酸素供給量 1Kg : 3.983Kg(化学量論比)

■解析結果

  • 流速ベクトル図、各ガス成分の質量分布コンター図、温度コンター図

■解析内容分類

計算の種類 解析次元 座標系 オブジェクト
○ 定常 ○ 2次元計算 ○ 直交or円筒座標 ○ 少            
− 非定常 − 3次元計算 − 一般化座標 −
問題の種類
− 基本流れ解析 − 混流相 − 粒子挙動  
− 流れのみ − 自由表面    
− 温度 − 化学反応    
− 濃度 ○ 燃焼    
− 圧縮性 − 移動格子    
− 輻射 − 流体構造連成    

項目 内容
解析内容策定 計算方式の選定・・・部材の配置と入力条件の策定
モデル作成 形状入力・・・メッシュ作成:入力設定
計算実行 計算機稼働・・・計算状況監視
出力結果整理 図化出力、・・・報告書作成

図をクリックすると拡大します。

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CO、CO2、H2のコンター図拡大
CO、CO2、H2のコンター図
 
O2、Ch4、H2Oのコンター図拡大
O2、Ch4、H2Oのコンター図
 
温度、流れのコンター図拡大
温度、流れのコンター図

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