Secondary Destruction of Organic Coal-water Slurry Drops at Different Temperatures in a Gas Flow

Abstract

A computational study of the secondary destruction of a drop of organic water-coal fuel (OCWS) in a gas flow was carried out. For the first time, the influence of the temperature of an OCWF drop, which has non-Newtonian properties, on deformation and its further destruction was studied. The computational study was carried out using a numerical technique based on the VOF method, the LES model was used to take into account turbulence, and the technology of adapted dynamic meshes was used to describe the behavior of the interface on the main turbulent scales, which made it possible to resolve secondary liquid droplets up to 20 μm in size. During the work, the shape of the surface of an OCWF drop during the destruction process, as well as the structure of the flow near and in the wake of the drop, were studied. As a result of the calculations, the dependences of the rate of transverse deformation of the midsection of an OCWF drop for different temperatures were obtained. Judging by the results, with increasing temperature, the destruction time of an OCWF drop decreases, which has a beneficial effect on the mixing of OCWF with air

Проведено расчетное исследование вторичного разрушения капли органоводоугольного топлива (ОВУТ) в потоке газа. Впервые изучалось влияние температуры капли ОВУТ, обладающей неньютоновскими свойствами, на деформацию и ее дальнейшее разрушение. Расчетное исследование проводилось с помощью численной методики, основанной на ВОФ-методе, для учета турбулентности использовалась ЛЕС-модель, для описания поведения межфазной границы на основных турбулентных масштабах применялась технология адаптированных динамических сеток, которая позволила разрешить вторичные капли жидкости размером до 20 мкм. В ходе работы была исследована форма поверхности капли ОВУТ в процессе разрушения, а также структура потока вблизи и в следе капли. В результате расчетов были получены зависимости темпа поперечной деформации миделя капли ОВУТ для различных температур, судя по результатам, с увеличением температуры время разрушения капли ОВУТ уменьшается, что благоприятно сказывается на перемешивании ОВУТ с воздухом