Определение кинетических характеристик процесса термического разложения топлив с целью анализа топочных процессов (обзор)

В данной работе представлен обзор литературы по термическим методам анализа различных топлив: углей разных марок, различных видов биотоплива и биомассы. Рассмотрены термогравиметрические исследования, в которых описаны термогравиметрические кривые, проведен анализ процесса термического разложения разных топлив как в инертной, так и в окислительной среде. Для расчета кинетических параметров, таких как энергия активации и предэкспоненциальный множитель, в них применяются различные модели. В статье приведены данные по кинетическим параметрам процессов термического разложения топлив на основе различных моделей, сделано сравнение значений энергии активации и предэкспоненциального множителя различных биотоплив. Также в работе приведен обзор приборного ряда для проведения экспериментальной части термического анализа, рассмотрены температурные диапазоны работы и особенности различных моделей. Цель данной статьи - показать перспективность комплексного термического анализа, определить кинетические характеристики на его основе и использование определенных данных в численном моделировании процессов горения, теплообмена, гидрогазодинамики. Особенно в литературе существует недостаток работ по термогравиметрическому и кинетическому исследованию древесного биотоплива, что является перспективным научным направлением. Данные по кинетическим характеристикам используются в численном моделировании топочных процессов котельных агрегатов, а именно при расчете процесса термического разложения и горения топлив. Программные продукты, такие как «Ansys Fluent», CFX, «Fire 3D», «SigmaFlame», «STAR», CCM+, «OpenFoam», «Flow Vision» и др., в своем алгоритме используют дифференциально кинетическую модель горения топлива, где и применяются кинетические константы: энергия активации и предэкспоненциальный множитель.

• Любов В.К. Константинович
• Марьяндышев П.А. Андреевич
• Чернов А.А. Александрович

• Естественные науки
• Технические науки. Промышленность
• Физико-математические науки