Моделирование паровоздушного факела градирни для ООО «Амурский ГХК»
Специалистами ГК «ПЛМ Урал» было произведено моделирование паровоздушного факела градирни «Амурского ГХК», крупнейшего предприятия по производству полиэтилена и полипропилена востребованных на российском и мировом рынках марок, проект строительства которого реализует СИБУР в Амурской области.
Цель расчета – анализ проекта размещения градирни и рисков обледенения объектов и сооружений вблизи градирни. На основании чертежей градирни, плана предприятия и трехмерных моделей зданий и сооружений в программе ANSYS SpaceClaim была построена геометрия расчетной области. Сетка использовалась полиэдрическая с построением призматических слоев на стенках (с использованием Fluent Meshing). Расчеты были проведены в решателе ANSYS Fluent.
Исследовалось турбулентное многофазное многокомпонентное течение гомогенной смеси воздуха и пара с учетом траекторий частиц капель воды в стационарной постановке. Оценивался тепло и массообмен капель воды с сопутствующими процессами испарения, коагуляции и кристаллизации. Для оценки воздействия градирни на окружающую среду необходимо учитывать взаимодействие крупных капель из градирни и мелких капель тумана от паровоздушного факела с землей. Также необходимо учитывать загрязнение капель солями и возможность их кристаллизации при отрицательных температурах. Эти задачи являются нетривиальными и их точный учет потребовал разработку и введение пользовательских функций с использованием модели Лагранжевого трэкинга частиц (DPM).
В ходе численного моделирования были получены трехмерные поля газодинамических параметров, выпадения воды в жидкой и твердой фазах на поверхностях зданий и сооружений. Моделирование показало, какое расположение градирни является наиболее оптимальным с точки зрения обледенения. Градирня в данном расположении оказывает меньшее негативное влияние на территорию комплекса, поскольку в таком случае выпадает меньше росы и переохлажденных капель воды, а значит, образуется меньше инея и льда. На основании расчетов предложены рекомендации по наиболее безопасной эксплуатации градирни с точки зрения обледенения соседних зданий и сооружений.
«КАЕ Эксперт» (ГК «ПЛМ Урал») – интегратор технологий ANSYS и официальный партнер ANSYS на территории России и СНГ. Осуществляет продажи и внедрение программного обеспечения ANSYS, оборудования и технологий. Выполняет инженерные расчеты для предприятий.
cae-expert.ru