Новые подходы в экспериментальном и численном исследовании физико-химических процессов при турбулентном факельном горении пылеугольной взвеси

В рамках данного проекта запланировано детальное фундаментальное исследование физико-химических процессов при горении мелкодисперсной пылеугольной взвеси в струе газа на основе современных методов панорамных измерений и трёхмерного численного моделирования. Целью проекта является углубление научных знаний об условиях срыва пламени, особенностях химического реагирования и образовании вредных выбросов при диффузионном горении пылеугольной взвеси в газовой струе с добавлением метана и синтез-газа. Для достижения поставленной цели будут решены следующие задачи: экспериментальное исследование условий локального воспламенения и срыва пламени, распространения ИК излучения, турбулентной структуры потока, распределения температуры, концентрации дисперсной фазы и газовых компонент в факеле при вариации размера (10-100 мкм) угольных частиц, газового состава (воздух/метан/синтез-газ) и температуры несущей струи. Будет проведено численное вихре-разрешающее моделирование двухфазного потока с привлечением разрабатываемой математической модели распределения дисперсных частиц в свободном сдвиговом турбулентном течении. Отдельное внимание будет уделено теоретическому исследованию взаимного влияния турбулентности газовой фазы, кластеризации частиц угля и химического реагирования при горении частиц. В результате планируется получить обширные данные об особенностях факельной газификации и горения пылеугольного топлива и скорости образования вредных выбросов в потоке газа различной реакционной способности с целью развития методов достоверного математического моделирования, необходимых для разработки более эффективных и экологически безопасных технологий сжигания угольного топлива.