ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕЙ СКОРОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ В КАНАЛАХ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Приведены описание и результаты численного эксперимента на основе математической модели секционного котла-утилизатора с интегрированным в общий корпус байпасным ходом, проведенного в пакете вычислительной гидрогазодинамики FlowVision. Задачами моделирования являлись определение условий работы теплообменного модуля с учетом возможной неоднородности поля скорости на входном участке и определение степени влияния этой неоднородности на поле температур в газовом тракте. Вычислительный эксперимент включал несколько предварительных этапов, в том числе получение из геометрической модели исследуемого котла-утилизатора твердотельной модели газового пространства, определяющей границы расчетной области, и задание граничных условий при начальной температуре в газоходе 60 °С. Моделирование температурного поля достигалось методом вытеснения холодного газа. По результатам численного эксперимента установлено, что неравномерность распределения скорости (по модулю) теплоносителя в проточных полостях котла-утилизатора незначительна, за исключением отрывной зоны в выходном патрубке, а характер изменения температуры газа позволяет перейти от сеточных моделей с тысячами конечно-объемных элементов к моделям инженерного расчета, где рассматриваются уравнения теплопередачи для десятка узлов. В итоге получены информация о характере движения газа в каналах рассматриваемого котла-утилизатора, позволяющая предложить оптимизацию его конструкции, и необходимые результаты (поля скорости и температуры) для построения и верификации модели теплообменного аппарата со слабо распределенными параметрами.