Моделирование начального участка дымового факела от четырехствольной трубы ТЭС
В последнее время все более широкое применение в практике строительства тепловых электростанций находят многоствольные дымовые трубы. До настоящего времени считалось, что многоствольные трубы при тех же параметрах выбросов обеспечивают меньший подъем дымовых газов, чем одноствольные, а потому должны сооружаться более высокими либо иметь устройства, создающие единый факел или благодаря объединяющим колпакам, или вследствие концентрического уклона выходной части стволов. Однако применявшийся для этих целей исследовательский аппарат не обладал теми возможностями, которые заложены в программном комплексе (ПК) ANSYS Fluent. В статье рассмотрен и проанализирован процесс объединения струй, выходящих из отдельных стволов четырехствольной трубы, с помощью ПК ANSYS Fluent. Большое внимание уделено выбору необходимой схемы турбулентности на основе ее верификации по общепринятым теоретическим и опытным данным. При этом выявлен эффект сближения осей струй от отдельных параллельных стволов, аналогичный эффекту Коанда. Сравнение характеристик поперечных сечений факелов: объединенного четырехствольной и одноствольной труб с одинаковыми параметрами выброса и расстоянием от устья, а также использование их в качестве исходных данных для расчета траекторий дымового факела показало хорошее совпадение этих траекторий. Выбор модели турбулентности и расчетной схемы, необходимых для рассматриваемых условий, довольно сложен, так как определяется не только физическими и геометрическими параметрами, но и требуемой точностью моделирования и доступными компьютерными и временны́ми ресурсами. Приведены возможные решения при использовании ПК ANSYS Fluent для анализа струйных течений масштабов около 100 м и описан процесс выбора модели турбулентности для неизотермической струи.