Bỏ qua nội dung chính

      

Blog ANSYS

ngày 9 tháng 10 năm 2023

Tăng tốc độ áp dụng hydro bằng cách sử dụng mô Chơi casino

Hydrogen là một yếu tố quan trọng của công nghệ sạch hơn để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng đang diễn ra và đáp ứng Chơi casino mục tiêu giải mã của một số quốc gia. Hydrogen có thể đóng một vai trò kép trong nhiệm vụ khử cacbon toàn cầu như một phương tiện lưu trữ năng lượng cho Chơi casino hệ thống năng lượng tích hợp và làm nhiên liệu sạch hơn cho khả năng vận động, công nghiệp nặng (ví dụ, sắt và thép, hóa chất, xi măng, v.v.), hàng không, vận chuyển hàng hải, vận chuyển hàng hải,

Trong khi trọng tâm chung Chơi casino nền kinh tế hydro là trên chuỗi giá trị hydro đầy đủ - bao gồm sản xuất hydro, lưu trữ và vận chuyển và sử dụng (hoặc tiêu thụ) - hiểu phần sử dụng rất quan trọng trong thời gian ngắn và sẽ tác động đến toàn bộ Hệ sinh thái hydro.Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA) Đánh giá hydro toàn cầu1. Hydrogen có thể được sử dụng trực tiếp trong Chơi casino tế bào nhiên liệu, động cơ tuabin khí, động cơ đốt trong hoặc trong lò nung dưới dạng nhiên liệu trung tính carbon hoặc là nguyên liệu để tạo ra Chơi casino dẫn xuất thân thiện với lưu trữ.

Hãy để hiểu về Chơi casino đặc điểm đốt của hydro sẽ có ích trong việc giải quyết Chơi casino thách thức chính của việc sử dụng hydro làm nhiên liệu.

Tối ưu hóa phát thải, ổn định và hiệu quả Chơi casino quá trình đốt là rất quan trọng.

Hình 1. Tối ưu hóa phát xạ, ổn định và hiệu quả Chơi casino quá trình đốt là rất quan trọng.

Tối ưu hóaĐốt Đánh bạc trực tuyếnlà một hành động cân bằng Chơi casino ba số liệu quan trọng: hiệu quả, phát thải và ổn định. Mặc dù đạt được nhiệt độ cao hơn trong quá trình đốt cháy tốt hơn từ quan điểm hiệu quả và ổn định, nó đặt ra những thách thức cho khí thải - chủ yếu là oxit nitric (NOX) - và bảo vệ kim loại.

Đặc điểm Chơi casino hydro làm nhiên liệu là:

  • Nó có tốc độ ngọn lửa cao hơn 8 lần so với hydrocarbon thông thường.
  • Giới hạn dễ cháy Chơi casino nó trong không khí là 4% đến 70% theo thể tích, rộng hơn hydrocarbon.
  • Nó đòi hỏi năng lượng đánh lửa thấp hơn 15 lần so với hydrocarbon.

Ba đặc điểm của hydro cho phép đạt được hiệu quả và ổn định tốt hơn của quá trình đốt cháy. Hơn nữa, sự vắng mặt của Chơi casino phân tử carbon trong quá trình đốt cháy hydro làm cho nó hấp dẫn từ quan điểm phát xạ trung tính carbon.Số Lewis, là một mối quan tâm chính cho sự bất ổn đốt cháy. Sự khuếch tán khác biệt dẫn đến Chơi casino biến thể của tỷ lệ tương đương cục bộ và do đó, tốc độ phản ứng dọc theo mặt trước ngọn lửa.

Vai trò Chơi casino mô phỏng trong việc hiểu quá trình đốt hydro

Mô phỏng động lực học tính toán (CFD) là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu đang diễn ra về đốt cháy nhiên liệu hydro hoặc hydro để tăng tốc độ áp dụng hydro làm nhiên liệu sạch hơn. Mô phỏng có thể giúp hiểu Chơi casino đặc điểm và động lực học của ngọn lửa ở Chơi casino điều kiện hoạt động khác nhau (áp lực vận hành, tốc độ dòng chảy, cơ chế ổn định, biến thể hình học đầu đốt), tỷ lệ pha trộn khác nhau và Chơi casino yếu tố khác.

Phát triển niềm tin vào kết quả mô Chơi casino

Trong khi Chơi casino mô phỏng có thể hỗ trợ Chơi casino nhà nghiên cứu giảm thiểu Chơi casino thách thức liên quan đến quá trình đốt hydro, độ chính xác của kết quả dự đoán bằng cách sử dụng mô phỏng phụ thuộc vào mô hình đốt, cơ chế phản ứng, độ phân giải lưới trong khu vực ngọn lửa, phương pháp và phương pháp tiếp cận giải pháp, Một số yếu tố khác.

Hãy để nhìn vào tám ngọn lửa khác nhau đại diện cho tập hợp con của hành vi được quan sát trong Chơi casino hệ thống đốt hydro thực tế:

  1. SMH1 Flame: Nghiên cứu ổn định xoáy
  2. HM3E ngọn lửa:Nghiên cứu thổi
  3. Cabra Hydrogen nâng ngọn lửa:Nghiên cứu thổi
  4. SIMVAL FLAME:Nghiên cứu hồi tưởng
  5. ngọn lửa tuberlin:Nghiên cứu hồi tưởng
  6. Jet DLR trong Flame Flame:Nghiên cứu ổn định ngọn lửa
  7. Ngọn lửa Kaust Ammonia:Nghiên cứu ổn định ngọn lửa
  8. HYLON FLAME:Nghiên cứu ổn định ngọn lửa
SMH1 đầu đốt

SMH1 đầu đốt

Chơi casino tuberlin

ngọn lửa tuberlin

hm3e burner

HM3E đầu đốt

DLR JICF Flame

DLR JICF Flame

Cabra H2 Flame

Cabra H2 Flame

KAUST NH3 Chơi casino

KAUST NH3 Ngọn lửa

Simval Flame

Simval Flame

HYLON FLAME

HYLON FLAME

Hình 2. Ngọn lửa hỗn hợp hydro/hydro khác nhau


SMH1 đầu đốt

Ngọn lửa ổn định xoáy được nghiên cứu rộng rãi do Chơi casino ứng dụng rộng hơn của chúng trongChơi xì dách onlineMô phỏng. Một ngọn lửa ổn định xoáy từ cơ sở dữ liệu thử nghiệm Sydney, SMH1,2Cung cấp dữ liệu kiểm tra phong phú về Chơi casino đặc điểm ngọn lửa có thể được so sánh với Chơi casino mô phỏng CFD. Ngọn lửa SMH1 có một máy bay phản lực nhiên liệu ở trung tâm với metan (ch4và hydro (h2Trong tỷ lệ 1: 1 theo thể tích, được bao quanh bởi một cơ thể vô tội vạ. Một luồng không khí xoáy được giới thiệu thông qua Annulus, bên ngoài cơ thể vô tội vạ.Các loại cờ bạc

Chơi casino

Hình 4. Hoạt hình trường nhiệt độ cho ngọn lửa SMH1

Hình 3. Hồ sơ nhiệt độ xuyên tâm của ngọn lửa SMH1 ở Chơi casino mặt phẳng trục khác nhau

Hình 3. Hồ sơ nhiệt độ xuyên tâm của ngọn lửa SMH1 ở Chơi casino mặt phẳng trục khác nhau


HM3E đầu đốt

Ngọn lửa ổn định cơ thể Bluff cũng được nghiên cứu rộng rãi do sự tương đồng của chúng với nhiều ứng dụng công nghiệp. Vì chúng bao gồm một số biến chứng liên quan đến Chơi casino buồng đốt thực tế trong khi duy trì Chơi casino điều kiện biên đơn giản và được xác định rõ, chúng là lý tưởng cho việc nghiên cứu về tương tác hóa học hỗn loạn.2Burner, sử dụng ch4và H2Trong tỷ lệ 1: 1 theo thể tích dưới dạng luồng nhiên liệu được thực hiện bằng cách sử dụng thông thạo. Vận tốc phản lực nhiên liệu là 90% vận tốc mà tại đó xảy ra một vụ nổ ngọn lửa hoàn chỉnh.

Chơi casino

Hình 6. Hoạt hình trường nhiệt độ cho ngọn lửa HM3E

  

Hồ sơ nhiệt độ xuyên tâm của ngọn lửa HM3E ở Chơi casino mặt phẳng trục khác nhau

Hình 5. Cấu hình nhiệt độ xuyên tâm của ngọn lửa HM3E ở Chơi casino mặt phẳng trục khác nhau


Cabra H2 Flame

Chơi casino

211017_211122

Cấu hình ngọn lửa Cabra cung cấp một phương pháp để nghiên cứu sự kết hợp Chơi casino hỗn hợp hỗn loạn vàĐộng Casino chơi, loại bỏ sự phức tạp của Chơi casino vùng tuần hoàn thường có trong Chơi casino buồng đốt. Hydrogen/nitơ được nâng lên hỗn loạn (H2/n2) Ngọn lửa phản lực trong môi trường đồng dòng vitiating được nghiên cứu bằng cách sử dụng thông thạo3. Do sự nóng hổi h2/Air Co-flow, cơ chế ổn định chính là tự động theo sau là ngọn lửa trộn sẵn. Như được hiển thị trong Chơi casino kết quả trong Hình 7, Fluent đã ghi lại thành công sự thay đổi của độ dài nâng ngọn lửa với sự thay đổi nhiệt độ đồng dòng cho tất cả Chơi casino điểm kiểm tra mô phỏng.

212193_212282

Hình 8. Khoảng cách nâng ngọn lửa Chơi casino Cabra Hydrogen nâng ngọn lửa với nhiệt độ đồng dòng khác nhau


Simval Flame

Ngoài việc ổn định ngọn lửa, nghiên cứu về Flame Flashback là rất quan trọng đối với H2/H2-Blended đốt cháy. Có một số cơ chế hồi tưởng như hồi tưởng lớp biên, sự phá vỡ xoáy do đốt cháy, nhiễu loạn trong dòng chảy, biến động theo tỷ lệ tương đương, v.v.4Kết quả từ nghiên cứu được hiển thị trong Hình 9. Phạm vi Chơi casino ch4và H2Hỗn hợp được kiểm tra cho hệ thống nhiên liệu/không khí xoáy trộn sẵn với tỷ lệ tương đương là 0,6. Mô phỏng có thể dự đoán thành phần chính xác Chơi casino ch4-H2Pha trộn kích hoạt sự khởi đầu Chơi casino hồi tưởng.

Hình 9. Hoạt hình Chơi casino Flame hồi tưởng với tỷ lệ pha trộn Chơi casino CH4: H2 (theo thể tích)


ngọn lửa tuberlin

Cấu hình ngọn lửa ổn định Chơi casino Hydrogen Hydrogen trước khi tiêm trục để ảnh hưởng đến đột phá xoáy và do đó ngăn chặn hồi tưởng được kiểm tra rộng rãi tại Đại học Berlin (Tuberlin). Mô phỏng5được thực hiện để dự đoán vị trí và đặc điểm Chơi casino ngọn lửa và kết quả được so sánh với dữ liệu thử nghiệm. Kết quả được hiển thị trong Hình 10. Như chúng ta thấy, cấu trúc dòng chảy và vùng ngọn lửa được mô phỏng bằng cách sử dụng so sánh trôi chảy với kết quả kiểm tra.

Hình 10. Hoạt hình Chơi casino hình dạng ngọn lửa cho ngọn lửa tuberlin


DLR JICF

Dòng chảy Jet-in-Cross (JICF) là một cấu hình khác đang được nghiên cứu rộng rãi do khả năng tránh hồi tưởng cũng như cung cấp kiểm soát quá trình đốt cháy hydro tốt hơn. Hiệu suất Fluent được đánh giá cho DLR JICF6Cấu hình ở Chơi casino giá trị áp suất cao là 15 và 10 thanh để hiểu khả năng dự đoán của Chơi casino cấu trúc ngọn lửa như là một hàm của H2Tập trung trong luồng phản lực. Như được hiển thị trong Hình 11, Chơi casino mô phỏng đã dự đoán xu hướng chính xác của sự gắn kết ngọn lửa trong vùng ngược dòng cho Chơi casino h khác nhau2và ch4tỷ lệ pha trộn và áp lực hoạt động, được tìm thấy là Chơi casino chức năng mạnh mẽ của sự khuếch tán loài và độ phân giải của Chơi casino tương tác phản lực.

DLR Jet-in-Cross Flow

CASE-1: 40% H2

DLR Jet-in-Cross Flow

Case-2: 20% H2

DLR Jet-in-Cross Flow

CASE-3: 40% H2

DLR Jet-in-Cross Flow

Case-2: 20% H2

Hình 11. Hình dạng ngọn lửa cho Chơi casino tỷ lệ pha trộn khác nhau ở Chơi casino áp suất vận hành khác nhau (DLR-JICF)


HYLON FLAME

Ngọn lửa không khí hydro được nghiên cứu rộng rãi bằng cách sử dụng hydro thấp NOx (Hylon)7Người tiêm vòng xoáy kép. Kim phun bên trong Chơi casino lắp ráp này bao gồm một vòng xoay trục có hình dạng xoắn và cung cấp hydro.

Ngọn lửa A (trên cùng) và L (dưới cùng) tương ứng với Chơi casino điều kiện hoạt động khác nhau của đầu đốt hylon

Hình 12. Ngọn lửa A (trên cùng) và L (dưới cùng) tương ứng với Chơi casino điều kiện hoạt động khác nhau của đầu đốt hylon


Ngọn lửa Kaust Ammonia

Ammonia(NH3) đang đạt được tầm quan trọng như một loài nhiên liệu không có carbon độc lập cũng như chất mang hydro cho Chơi casino hệ thống đốt. NH tinh khiết3Đốt cháy là một thách thức vì khả năng phản ứng thấp và phát xạ của Chơi casino oxit nitric. Do đó, một phương pháp thay thế để sử dụng vết nứt của NH3thành H2và n2Trước khi đốt cháy thường được sử dụng. Dữ liệu thử nghiệm từ KAUST8Có sẵn cho một ngọn lửa ổn định thân xe hoạt động theo Chơi casino kết hợp khác nhau của NH3, H2và N2(đại diện cho Chơi casino cấp độ nứt khác nhau), được phân tích thông qua Chơi casino mô phỏng. Như được hiển thị trong Hình 13, Fluent có thể dự đoán Chơi casino đặc điểm ngọn lửa chính với sự gia tăng tỷ lệ nứt, như độ giãn dài của ngọn lửa với sự gia tăng tỷ lệ nứt, được đặc trưng bởi ngọn lửa ổn định hơn với bức xạ nhiệt giảm.re) được giữ không đổi.

Thay đổi hình dạng Chơi casino với sự gia tăng tỷ lệ nứt (đại diện cho phần trăm H2-N2, Chơi casino Kaust)

Hình 13. Thay đổi hình dạng ngọn lửa với sự gia tăng tỷ lệ nứt (đại diện cho phần trăm H2-N2, ngọn lửa Kaust)

Tăng tốc hydro R & D với mô Chơi casino

Với thực tế là ngày nay quá trình đốt hydro đã đạt được sự tập trung cao nhất trong lịch sử của nó, giảm thiểu Chơi casino thách thức liên quan như sự ổn định của ngọn lửa, hồi tưởng, phát thải NOx, v.v. .

Tìm hiểu thêm về phần mềm mô Chơi casino chất lỏng chất lỏng ANSYS.


Tài liệu tham khảo:

  1. Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA),Đánh giá hydro toàn cầu 2022
  2. Verma, I, Yadav, R, Shrivastava, S, & Nakod, P., GT2022- 82583. Tập 2: Than, sinh khối, hydro và nhiên liệu thay thế;
  3. Xia, Y, Verma, I, Nakod, P, Yadav, R, Orsino, S, & Li, S., GT2022-80733. Kỷ yếu Chơi casino ASME Turbo Expo 2022: Hội nghị kỹ thuật và giải trình kỹ thuật Chơi casino nhà máy.
  4. Verma, I, Yadav, R, Ansari, N, Orsino, S, Li, S, & Nakod, P., GT2022- 82601. Tập 3B: Đốt cháy, nhiên liệu và khí thải.
  5. m. Amerighi, P. C. Nassini, A. Andreini, S. Orsino, I. Verma, R. Yadav, S. Patil., GT2023-102651.
  6. Pankaj Saini, Ianko Chterev, Jhon Pareja, Manfred Aigner & Isaac Boxx, Flow Turbulence Combust 105, 787.
  7. Hội thảo TNF,Hội thảo quốc tế về đo lường và tính toán ngọn lửa hỗn loạn
  8. Adamu A., Ayman M. E., Jiajun L., Suliman A., Hong G. Im, Bassam D.,Đốt cháy và ngọn lửa, Tập 258, Phần 2, 2023,