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Schätzung des Luftbedarfs, der Flammenhöhe und der Strahlungsbelastung von Niedrigprofilfackeln

Geschrieben von: Marriott Waikoloa | Oktober 22, 2007

ISIS-3D Allgemeine Anmerkungen

  • Basierend auf Computational Fluid Dynamics mit Strahlungswärmeübertragung und Verbrennungschemie
  • Das verknüpfte Modell ist in der Lage, komplexe, dreidimensionale Objekte zu simulieren, die von Bränden verschlungen werden.
  • einigermaßen genaue Schätzungen der Gesamtwärmeübertragung auf Objekte durch Großbrände zu liefern
  • Vorhersage allgemeiner Merkmale der Temperaturverteilung im Objekt
  • Genaue Bewertung der Auswirkungen verschiedener Risikoszenarien (Wind, prozentuale Flammenabdeckung, thermische Ermüdung bei gegebener Geometrie usw.)
  • Angemessene Anforderungen an die CPU-Zeit auf einer "Standard"-Desktop-LINUX-Workstation

 

Ansatz zur Modellierung von Full Flare Feldern

  • Modell Einfacher Brenner Test
    • Kalibrierungstests durchführen
    • Kalibrierung der Rußausbeute und der Reaktionsparameter für den Testbrennstoff
    • Vorhersage von Flammenform und -größe
  • Modell Multi-Brenner Test
    • Strahlungskalibrierungstests durchführen
    • Spitzen-/Reihenabstände prüfen
    • Vorhersage von Flammenform und -größe
  • Modell Volles Leuchtfeld
    • Verwendung kalibrierter Rußausbeute- und Strahlungsmodelle
    • Vorhersage der Fackelleistung (Raucherzeugung/Luftbedarf)
    • Vorhersage der Strahlungsbelastung von Windschutzzäunen

Schlussfolgerungen

  • ISIS-3D Modell:
    • Das ModellBrenner verwendet 110.000 Zellen.
    • Drei-Brenner Modell verwendet 188.000 Zellen
    • Vollfeldmodell verwendet 700.000 Zellen (Sustained Flow)
    • 1.200.000 Zellen (Peak Flow)
    • Verbrennungschemie für Propan, Ethylen, Mischgas
  • Modellierte Flammenform/Größe für 3 Brennstoffe für Einzel- und Dreifachversuche Brenner
  • Vergleich der Vorhersagen mit Daten aus 12 Tests (2 Spitzengrößen, 3 Betriebsdrücke, 2 Strahlungsprobenorte)
  • Voraussichtliche "vernünftige" Schätzungen der Strahlungswärmeübertragung und des Luftbedarfs für eine Niedrigprofilfackel
    • Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis reicht von 28 bis 47 für den Test 3Brenner und von 37 (Peak Flow Case) bis 51 (Sustained Flow Case)
  • Kalibriertes Fackelmodell, angewandt auf ein vollständiges Fackelfeld zur Schätzung:
    • Luftbedarf für bestimmte Spitzen-/Reihenabstände
    • Strahlungsbelastung am Windschutzzaun für Nenn- und Spitzenwerte der Strömung
    • Erwartete Flammenhöhe und Rauchentwicklung bei Nenn- und Spitzendurchfluss
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